蕃兵悍勇，個人武藝精熟，但秦軍紀律嚴明，陣型嚴密，相互配合，死死守住了防線。山坡上，屍體迅速堆積，鮮血染紅了剛剛返青的草地。
石堅在坡頂觀戰，麵色沉靜。他看得出，論莽熱求勝心切，進攻雖猛，但缺乏章法，隻是依仗蠻勇硬衝。而己方士卒渡河疲憊，全憑一股銳氣與嚴整軍陣支撐。時間拖得越久，對己方越不利。
“傳令，中軍鼓號，緩步後退，引敵深入。”石堅下令。
陣中鼓聲節奏一變。前沿秦軍開始且戰且退，緩緩向坡上收縮陣型。論莽熱見狀，以為唐軍力不能支，大喜過望，揮軍猛攻，陣型不覺間拉得有些鬆散，部分步騎甚至脫離了大隊，追著“敗退”的秦軍衝上了坡地。
就在吐蕃軍攻勢達到頂點，陣型略顯淩亂之際——
“擊鼓！舉旗！”石堅厲聲喝道。
中軍處，代表全軍突擊的戰鼓隆隆擂響，一麵赤紅色的大旗被高高舉起，迎風狂舞！
幾乎在同時，吐蕃軍進攻隊列的南側，低矮的山梁後，突然爆發出驚天動地的喊殺聲！李桓率領的兩千五百精騎，如同蓄勢已久的猛虎，猛然躍出！他們保持著嚴整的衝鋒隊形，馬蹄翻飛，如同決堤的鐵流，從側翼狠狠撞入了正在仰攻的吐蕃軍腰部！
吐蕃軍猝不及防，側翼瞬間被撕開一道巨大的口子。正在猛攻的吐蕃兵聽到身後和側翼傳來恐怖的喊殺與馬蹄聲，回頭一看，隻見唐軍鐵騎如牆而進，頓時大亂。
“唐軍伏兵！”
“我們中計了！”
恐慌如同瘟疫般蔓延。前有“敗退”卻突然返身死戰的秦軍步卒，側翼有滾滾而來的鐵騎，吐蕃軍的攻勢瞬間瓦解，陷入各自為戰的混亂境地。
論莽熱目眥欲裂，拚命呼喝，試圖收攏部隊，但兵敗如山倒，混亂如同雪崩般無法遏製。李桓的騎兵在敵陣中縱橫馳突，反複衝殺，將吐蕃軍截成數段。石堅見時機已到，下令全軍反擊。
秦軍步卒齊聲呐喊，挺著長槍，揮動刀盾，如同鋼鐵洪流，從坡頂反衝而下。本就混亂的吐蕃軍再也無法支撐，開始潰敗。
“撤！撤回蘭州！”論莽熱見大勢已去，在親衛拚死保護下，撥馬便逃。
主將一逃，吐蕃軍徹底崩潰，丟盔棄甲，亡命般向東逃竄。秦軍步騎追殺出數裡，斬首無數，直至蘭州城頭已隱約在望，方才收兵。
阿乾河穀一戰，吐蕃軍大敗，損兵超過三千，被俘近千，主將論莽熱僅率數百殘兵逃回蘭州。秦軍傷亡亦不小，尤其是最先接敵的前陣步卒，但終究取得了渡河之後第一場關鍵性野戰的勝利，徹底在南岸站穩了腳跟，並繳獲了大量軍資馬匹。
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