午时， 雾散。速不台率三万蒙古骑兵，呼啸而下，直扑南撤的宋军。
“列阵！迎敌！”张宪大喝。
宋军步军迅速列成圆阵，弓弩、火铳齐射，击退蒙古军数次冲锋。
“撤！快撤！”张宪故作惊慌，率军且战且退。
速不台见宋军抵抗顽强，更信其欲掩护主力撤退，遂率军猛攻。
申时， 张宪军退入野狐岭山谷。山谷狭窄，仅容数骑并行。
“追！”速不台不疑有诈，率军涌入山谷。
“放炮！”
轰！轰！轰！ 山谷两侧，宋军伏兵齐出，火炮、火铳、弓弩如雨而下。
“中计了！快撤！”速不台大惊，急令后撤。
然，为时已晚。岳云率背嵬军八千，自山谷出口杀出，截断蒙古军归路。王贵率中军主力，自侧翼杀入。
“杀——！”张宪亦率军返身杀回**。
三万蒙古骑兵，被压缩在狭窄的山谷中，人挤人，马踏马，根本无法施展骑射。
宋军步卒手持长枪、大斧，如墙而进，杀得蒙古军尸横遍野。
“四太子，速不台将军中伏了！”斥候飞报拖雷。
拖雷大惊，急率中军来救。然，山谷狭窄，大军无法展开。
“放火！”岳云下令。
宋军将事先准备的火油、干柴点燃，掷入山谷。火借风势，迅速蔓延，蒙古军大乱。
战至黄昏，速不台率残部数千，拼死突围，逃回本阵。三万前锋，折损过半。
拖雷见宋军有备，且地势不利，只得收兵回营。
是夜， 杨再兴率骑军一万，突袭蒙古军后方粮草基地，焚毁粮草十万石，草料无算。
十月廿七， 拖雷见前锋新败，粮草被焚，知不可再战，遂下令拔营北撤。
野狐岭之战，宋军以诱敌深入之计，歼敌一万五千，焚毁粮草无数，大挫蒙古军锐气。
拖雷被迫退守漠北，宋军兵锋直指大漠。