就这样几万大军悄无声息地接近张梁的大营（此时张梁把主力转移到了城外），突然发起进攻，张梁的士兵在帐篷里睡得正香，一点防备没有，被打了个措手不及，转眼间皇甫嵩的几万人就冲了进来，逢人就砍，见人便杀，因为事情来得突然，张梁虽然有8万多人，但一时被打懵了，四处乱窜，任凭张梁喊破了嗓子也没几个人听他指挥，很快，战斗就演变成了屠杀，营地不多时就尸横遍地，张梁眼看打不过，那就跑吧。
但张梁很快就发现，皇甫嵩有备而来，几次突围都被打回来，最后被赶到了黄河边，前有滚滚黄河，后面是杀红了眼的追兵，张梁和几万手下面临生死抉择是杀回去还是投河。
张梁选择了杀回去，于是，他战死了。他的部下大部分选择投河，也死了。这一仗打得十分惨烈，黄巾军仅死在战场上的就有三万多，投黄河的五万多。广宗大战之后，河北黄巾主力损失殆尽。得胜的皇甫嵩一点也没有收兵的意思，继续深入穷追不舍。
这时张角已死，死了没关系，刨出来照样砍。作为首犯，张角的尸体被送回京城洛阳公开展览。
皇甫嵩本着把战斗进行到底的精神，继续猛追。
11月，皇甫嵩把张角的另一个弟弟张宝围在下曲阳。
城里的黄巾军还有十几万人，如果这些人组织起来拼命抵抗，还真够皇甫兄喝一壶的，但接连的败仗已让黄巾军士气低迷斗志全无，此时的黄巾军虽然在数量上还有优势，但已是一盘散沙。
皇甫嵩没有给张宝重整旗鼓的机会，再一次显示了自己关西悍将的本色，对下曲阳发起总攻，官军士气高涨，嗷叫着拼命攻城，城很快被攻陷。接下来是传统节目，搜剿残敌，巷战之后就是屠杀，十几万人倒在血泊之中。
皇甫嵩站在战后的城头上，举目四望，遍地横尸，夕阳下的战场，早已停止了厮杀，一切都恢复了平静，只有风吹过残破的军旗发出的声响，还在燃烧的战车，提醒人们，这里不久之前曾有过一场生死大战。