准噶尔的火枪手们一直都在等待着最佳的射击时机，终于，他们等到了！“砰砰砰”，熟悉的三段击声响彻战场，这是他们最为擅长的战术。一瞬间，明军骑兵便倒下了三十多人。
就在准噶尔人以为自己占了上风的时候，明军的千余骑兵也同时发动了攻击。他们毫不示弱地朝着准噶尔人的方阵打出了一轮铅弹，铅弹在空中呼啸而过，与准噶尔人的铅弹交错而过，形成了一片密集的火力网。
明军射出的铅弹大部分被盾牌所挡，只有少数的击中了敌人的双腿，因此战果并不是特别大。
战场上硝烟弥漫，就在这时，一件令人意想不到的事情发生了——在长枪兵方阵上空，突然落下了十余颗手榴弹！这些手榴弹就像是从天而降的恶魔，悄无声息地落在了准噶尔人的阵地上。
准噶尔人完全没有察觉到这些手榴弹的到来，他们还沉浸在刚才成功防御住明军射击的喜悦之中。直到手榴弹落地爆炸，发出“轰”“轰”“轰”的巨响，他们才如梦初醒，可已经为时已晚。
随着一连串的爆炸声响起，排着整齐而密集的长枪兵们被炸得东倒西歪，原本整齐的队列瞬间变得混乱不堪。这突如其来的打击让所有人都惊呆了，他们根本没有听到明军火炮射击的声音，完全不知道这些会爆炸的是什么东西，从哪里来的。
还未等敌人从惊愕中回过神来，几乎同时，方阵右侧翼也响起了十几声爆炸声。这一次，准噶尔人的方阵彻底陷入了混乱，士兵们表情开始变得惊恐万分。
枪兵后面的火枪兵方阵，以及炮兵方阵，他们根本看不见前方到底出了何等变故，他们只听见己方的同僚在声响过之后发出的那一阵阵让人胆寒的哀嚎声。
而绕了一个U字型的明军骑兵，根本不给对方反应的机会，又是一阵火枪射击，同时又有十几颗手榴弹落入了敌阵。就这样，来回两次袭击之后，步兵方阵开始出现了骚动。
在远处观战的113师另外两个营，开始加速冲刺，他们排成了两条一字长蛇阵，在各自长官的带领下，冲入了二十四磅炮的射程，随后又冲入了十二磅炮的射程。
原本就军心不稳的准噶尔军，在经历了一轮炮击后，更是乱成了一锅粥。他们还没来得及组织起第二轮炮击，就被突然杀到的两个营兵打乱了阵脚。这两个营兵并没有像预期的那样直接冲向长枪方阵，而是在距离方阵六十余米的地方，出人意料地左右转向，然后迅速展开。
紧接着，枪声再次在战场上响起，如密集的雨点般倾泻而下。与此同时，正面也遭受了不明火炮的猛烈袭击。只听得“轰”的几声巨响，步兵方阵终于承受不住这样的压力，彻底崩溃了。
阵中的士兵们惊恐万分，有的扔掉了手中的兵器，像无头苍蝇一样，疯狂地朝着五里外的伊宁城狂奔而去；有的则干脆扔掉兵器，撅起屁股，像鸵鸟一样趴在地上，妄图躲避枪林弹雨。
步兵方阵的崩溃，完全在张勇的意料之中。他眼见时机已到，立刻下令最后两个营的骑兵发动冲锋。随着马蹄声响彻战场，骑兵们如猛虎下山一般，直扑那些四散奔逃的步兵。
步兵们此时已经毫无还手之力，面对骑兵的冲击，他们只能抱头鼠窜。而在城墙上观战的准噶尔人，看到步兵方阵如此不堪一击，顿时慌了神。他们四处寻找守将卓特巴巴图尔，希望他能想出应对之策，然而却始终不见其踪影。
“卓特巴巴图尔跑了！”突然间，这声怒吼如同惊雷一般在守军中间炸响，瞬间引起了轩然大波。原本就军心不稳的三千守军，此刻更是惊恐万分，乱作一团。
这些士兵本就是被强行征召入伍的，他们对这场战争毫无热情和信心。一听到卓特巴巴图尔逃跑的消息，他们立刻像被抽走了脊梁骨一样，纷纷扔掉手中那简陋不堪的兵器，毫不犹豫地转身狂奔而去，眨眼间便消失得无影无踪。
而这一切的始作俑者，正是卓特巴巴图尔本人。他眼看着自己的哥哥如此轻易地就被明军调离了本部，心中已然明白这场战斗的结局早已注定。他可不愿意就这样把自己的性命葬送在这里，于是当机立断，下了城墙后，便带着自己那仅有的百余亲卫，如惊弓之鸟一般，策马狂奔，一路向西，朝着霍尔果斯方向逃窜而去。
就在准噶尔步兵方阵刚刚开始出现混乱的第一时间，多铎敏锐地捕捉到了这个战机。他立刻果断下令，准备率领那一万多骑和炮兵绕过混乱的方阵，直接对伊宁城发起攻击。
然而，令人意想不到的是，他们刚刚拔营，还未及行动，那原本就摇摇欲坠的步兵方阵竟然在瞬间土崩瓦解，彻底崩溃了。这突如其来的变故，让多铎不禁有些愕然。
与此同时，张勇眼见准噶尔步兵方阵已然溃败，岂会放过如此绝佳的机会？他毫不犹豫地指挥军队趁势猛冲，对那些落荒而逃的敌军展开了一场酣畅淋漓的追击，痛打落水狗。
面对这一变故，多铎反倒停下了脚步。他凝视着眼前的战局，心中暗自思忖：如今步兵方阵已然崩溃，伊宁城的城门也已大开，这岂不是天赐良机？于是，他决定改变策略，不再急于进攻，而是静观其变。
当最后一名准噶尔步兵颓然倒地，永远地倒在那广袤的草原上时，伊宁城的城门已然完全敞开，宛如一个毫无防备的巨兽，静静地等待着多铎的大军去征服。
当多铎进入城中时，城中便只剩下了三万多来不及逃跑的牧民，以及如山的牲畜和金银珠宝。
城外的野战结束的同样很快。
同为精锐的两军，在火器上的断代差距之下，很快便决出了胜负。
车臣台吉带着两千余败军绕开了伊宁城，同样逃往了霍尔果斯城。而余下的四千余骑，除了千余人投降，千余人被明军击落马下负伤被俘，还有两千余人被明军打死在了这片草原上。
战斗结束的很快，明军几乎没有付出多大的代价便成功的攻取了伊宁城。
七月十五日，多铎留下一个新兵团驻守伊宁城后，领着大军再次开拔。
七月十九日，明军轻取霍城。
七月二十三日，明军轻取被车臣台吉放弃的霍尔果斯。
自此，明军彻底控制了伊犁河谷。