诸将皆起立请命，郭嘉因马腾为人英烈沉稳，部将张冀素有计谋，委马腾重任。当夜郭嘉、马腾等率兵夜行，观察地形，设下计策。

次日，龟兹王命众军开拔，大军渐次上路。行至十里处，马腾引所部兵出，龟兹王见马腾兵少，分大军五十万攻击马腾。马腾所部皆轻骑兵，冲杀一个来回，便往旁边退去。龟兹王追赶一会，见马腾兵渐远，沿来路回返不追。

马腾见龟兹王不追，复引兵杀回，袭扰其后军。龟兹王不由大怒，统军掉头应战。如此反复，马腾将龟兹大军渐渐引远。

马腾军此时进得一谷，统兵据守谷口。龟兹王见马腾兵驻守，心疑埋伏，不敢过于逼近，命哨骑四面打探。未久哨兵回报，未有伏兵。

龟兹王见马腾兵渐渐聚于谷口，忽闻对方隐隐传来话语，道前方已无出路。龟兹王大喜，统重兵往前进攻，欲要全歼马腾所部。

马腾据守谷口，占据地利，防御早有准备，器械准备齐整。龟兹大军来攻，因谷口狭窄，大军不能尽数杀上，只得分为多拨兵马，轮换冲锋。

马腾见龟兹大军逐渐集于谷口来攻，命巨弩、火弹、震天雷、强弩同时发动，龟兹兵一时阵角大乱，死伤无数，退了回去。龟兹王见士兵损折甚众，怒气冲天，命大军拼命来攻，欲要全歼马腾大军，以平心中怒火。

马腾所部占得地利，自是便宜许多，倚仗器械协助，将谷口守得固若金汤。龟兹重兵数次攻击不利，锐气顿减，不由丧气。而马腾部精骑却乘间出谷冲锋一波，杀倒敌军一片，复返谷中。

龟兹王气得暴跳如雷，分军赶往两边谷峰，欲从山上以巨石、弓箭攻击马腾兵马。马腾在谷中见龟兹士兵动向，命所部兵集于谷中空旷之地，躲避敌军垄击，又调强弩兵占据有利地形，攻击上山敌军。

郭嘉等三路大军埋伏于龟兹军归途，伏兵小校连续来报，说马腾兵已将龟兹军主力引到预定地点。郭嘉与众将曰：“今我军兵力与敌军相若，我军必须尽快击溃敌军，然后回兵援助马腾所部。因此，敌军来时，必集凶猛火力，打击敌军士气，我军重骑兵可分两侧从中攻击，截敌军为两截，击溃一部，集歼一部。然后尽快赶往马腾拒守之地。”

龟兹兵未曾防备，中国伏兵先是一波威力武器进攻，杀倒一片敌兵。郭嘉精兵见龟兹兵阵脚已乱，迅速出击敌阵，冲溃敌军中军，将龟兹兵截为两下。龟兹兵扬雄西域，其兵亦非简单之辈，两路兵分别列阵，与中国精兵相斗。<div>