由于杜充的原江、淮宣抚司事实上已经撤销，摄政王府命岳飞改任御营司统制。二月五日，岳飞在位于金陵城南三十宋里的清水亭首战告捷，敌人横尸十五里，斩得耳戴金、银环的女真人头一百七十五级，活捉女真、渤海、汉儿军四十五人，缴获马甲、弓、箭、刀、旗、金、鼓等器械三千七百多件。
在敌众我寡的情势下，要围歼完颜兀术的大军，自然是不可能的。岳飞采用的策略是自南而北，驱逐敌人过江。金陵城南三十宋里有一座山，上方双峰，东西对峙，故取名牛头山。
二月中旬，岳飞率军前往清水亭之西十二里的牛头山扎营，山上“小树新芽，泉石相映”，足以保障将士的休整和饮水。
他派遣一百名军士，身穿金军的黑衣，在昏黑的夜里混入雨花台的金营，偷袭敌军。金军分辨不清敌我，自相攻击，乱杀一通。为防止岳家军再次劫营，金人不得不在营外增派巡逻部队，其巡逻部队又遭岳家军的伏击，而被歼灭。
建炎五年二月，岳家军同金军战斗几十次，都取得胜利。战事的失利，使完颜兀术虽知放弃金陵可惜，而又痛感久留金陵无益。
他自二月二十五日开始，便加紧在金陵城内大肆杀掠和破坏，本人移驻于金陵城西北十五宋里的靖安镇。
岳飞侦知金兵撤退的迹象，率三百骑士和二千步兵冲下牛头山，再次击败敌人，进据雨花台和金陵城西南隅的新城。
三月一日，完颜兀术从靖安镇撤退到对江的真州六合县宣化镇。岳家军追至靖安镇，消灭最后一批金军。战士们跳上尚未逃遁的敌船，残敌多被击溺于江水中。岸上的铠甲、兵器、旗鼓、辎重、牛驴等，数以万计，或纵横委弃，或堆积如山。
金陵战役历时半月，光是斩女真人“秃发垂环者之首无虑三千人”，还不包括其他民族成分的金兵，擒获干夫长留哥等二十多名军官。其中仅靖安一战，即俘金兵三百多人，包括八名女真人。这是岳家军首次辉煌胜利。