段婉曦对敌军反扑的担忧不无道理。十九日夜里到二十日白天，这一天一夜的时间是汤军最危险的时刻。汤军一路追击下来，除去掉队和伤亡，只剩下了两千来人，薛施雨这里召集附近山头与段婉曦会合的人马不过三千多，战斗力也不强。而城中的兵力，光宋曼云的残部就有四千之众，又陆陆续续逃回两千来人，之前高满正兵败潞州，带回的有七千人马，加上原先留守的三千兵力，总数近一万七千。如果城中的一万生力军能趁汤军立足未稳，发动攻击，汤军兵力不足，胜负真的难说。
事实上，宋曼云在入城之后也确实这么想过。就在当天深夜，宋曼云估摸着汤军都睡熟了，便派高满正带了五千人马出城偷袭汤军大营。薛施雨事先布置了警戒哨，高满正部刚偷到山下，就听得一声呼啸，伏兵四起，强弓硬弩、滚木石块不住地从高处砸了下来。高满正急忙下令撤兵，又被龙向风、李大亮率领两支人马截住去路，一顿痛揍。高满正及部下将士见汤军一路撵着宋曼云的屁股追到城外，已经暗自惊骇。这时又遭伏击，顿感大难临头，竟然不辨敌军多寡，纷纷夺路而逃。汤军趁势追杀，只赶得高满正衣甲飘零，带着残兵败将，跌跌撞撞地逃回城中，紧闭四门，再也不敢出来。其余人马，多数向汤军缴械投降。他们并不知道，当山下打得乒乒乓乓的时候，真正的追兵正在各自的帐篷里呼呼大睡，不闻他事。而伏击他们的，不过是两千多名来自太岳山不同山寨的乌合之众。
不管怎么说，经此一役，宋曼云真的领教了汤军的厉害。他生怕剩下的最后一万多人马也被汤军分块吃掉，真个龟缩城中，老老实实地呆了一整天。
就是这一整天的时间里，宋曼云错过了他最后的机会。从二十日早晨开始，汤军的后续部队在王著、陈禹、桑显和、侯世昌、吴信、秦武通、程名振等将领的率领下先后赶到，段宗扬也分兵五千，由罗大刚率领，前来助战，合兵两万有余。段婉曦令各部兵马该归建的归建，该休整的休整，该补充的补充，自己同陈禹计议，派燕无双入城，向宋曼云下达战书，约其来日决战。
此时的介休城中，经过几个月的消耗，粮食已经全部告罄。宋曼云见汤军四面合围，继续困守孤城，终难免破城杀身之厄。还不如趁汤军尚未完成合围之机，放手一搏，即使不幸战死，也总胜过在城中坐以待毙。宋曼云立定决心，批复了段婉曦来书交燕无双带回。又下令全军，最后饱餐一顿，严装整束，做好决战和突围的准备。
二十一日拂晓，宋曼云率领高满正、胡敬德、张思政等各部共一万二千人马，出西门列阵。段婉曦也率诸将整兵来迎。段婉曦见定阳军背靠城墙，列成南北长达七里的一字长蛇阵，心中不禁哑然失笑。宋曼云的大长蛇阵刚被我破了，现在又摆个小长蛇阵，是唯恐我练得不熟啊！不过如今的宋曼云，就像一条被四面围困，垂死挣扎的巨蟒，摆这阵势，倒也跟他现在的处境般配。她心里清楚，长蛇阵的优势，在于攻击凌厉，首尾呼应，机动性强。而破阵的关键，就是最大限度压住两头的机动，使其首尾不能相顾。
段婉曦望见敌军蛇首、蛇腹、蛇尾分别由高满正、宋曼云、胡敬德把守，便也兵分三路，以侯世昌、吴信为左翼，揪其蛇首；罗大刚、王著为右翼，夹其蛇尾；陈禹率秦武通、程名振居中攻击，斩其蛇腰。先将敌军三部分割开来，而后各个击破。
对面宋曼云令旗挥动，最前面的定阳军弓箭手率先对汤军发动了“火力急袭”。汤军将士迅速列盾为墙，并以密集的箭雨还击，压制住了敌军“火力”。随即，段婉曦一声令下，三路大军按照事先部署，同时对宋曼云的长蛇阵发动了攻击。两支军队很快冲入敌阵，厮杀在了一起。一场血与火的较量，两个政权命运的最后决战，在两军将士的呐喊声中打响了。
段婉曦中军直面宋曼云的蛇腹，因而一开始就成了定阳军攻击的焦点。胡敬德、高满正的蛇首和蛇尾凭借强大的机动力，迅速向中央高速迂回。侯世昌、罗大刚两军按照段婉曦的命令，拼死将其顶住。陈禹则率领中军主力向宋曼云的蛇腹发动攻击。宋曼云指挥诸军，坚守不动，只远远地用弓箭阻挡汤军潮水般的攻势。汤军靠近，则指挥敢死士卒，发动反冲锋。陈禹挥兵连攻数次，不能得手，汤军伤亡颇大，攻势减缓。宋曼云趁势反击，陈禹被迫稍稍撤退，组织防线，抗住定阳军的反攻。
两军开战之后，段婉曦与彭杰、柳月娥、翟长孙、燕无双和薛施雨率八百玄甲军和史大奈的两千骠骑作为预备队，趁陈禹与宋曼云交火，杀得天昏地暗之际，悄然转移到了城南的高地上隐蔽起来，观察全场战况。眼见宋曼云困兽犹斗，拼死攻击；陈禹开局不利，节节败退，史大奈、翟长孙、彭杰都请求率军增援。段婉曦冷静观察了战局，发现宋曼云的中军虽然占了上风，但两翼却被侯世昌、罗大刚死死地压住，无法向中央靠拢，这样就形成了蛇腹孤军突出的形势。段婉曦略一思索，决定将计就计，命柳月娥摇动令旗，通知中军人马暂时后撤。陈禹得令，很快明白了段婉曦的用意，便指挥众将士且战且退，将宋曼云引向纵深。
汤军的节节败退令宋曼云得到巨大的鼓舞。虽然两翼被汤军压制，但却意外地突破了汤军的中