武仙的顽强出乎蒙军意料，即使蒙军攻破北城门，金军仍然依托城内的街坊与蒙军进行残酷巷战，无人溃逃。双方逐街逐院的争夺，蒙军出现了惨重伤亡，血流成河。在城池东西两面，城头上的金军仍然在顽强抵抗，张柔、塔不已儿等人始终无法攻上城头，无法与城内巷战部队形成配合。
在修建卫州城时，武仙有意把街道修筑的十分狭窄，房屋却修建的高大结实。这迫使破城的敌军只能拥挤在狭窄空间，而守军则控制着街坊两侧的高屋，居高临下，不断的袭击蒙军。
也许金军明白他们的亲人家眷就在卫州城里，除了拼死抵抗别无出路。也许金军知道了援军即将到达，看到了希望，勇气倍增。其实金军背靠黄河，港口就有船只接应，他们是有退路的，但是他们就是不退。卫州守将武仙，也表现出顽强的斗志，誓与卫州共存亡，绝不上船跑路。
金军弓箭手向狭窄街巷内的蒙军射击，大量杀伤蒙军之后，就跳下房屋，持短兵与蒙军近距离拼杀。金军宁可战死，绝不退却，每夺下一个院落，蒙军都会付出惨重代价。
更可怕的是，金军从南宋的匠人手里掌握了一定火器技术。在狭窄街巷最具杀伤力的不是竹子做的突火枪，而是蒺藜火球和霹雳火球。金人把20斤的火药装在陶罐里，里面还塞上铁蒺藜，一旦爆炸陶瓷破片和铁蒺藜乱飞。有一种火老鼠，是用铁罐和多层纸球包裹火药，火药里掺杂毒药、铁蒺藜和镶嵌倒钩的木片，更是歹毒。
金人这些所谓火器当然不能和特种部队装备的手榴弹相提并论，根本就不是一个水平的东西。因为炸药配比不靠谱儿，只能通过加大装药量增强威力，20多斤的大罐子，根本就无法投掷。也没有靠谱儿的拉发装置，人工点燃药线引爆，很难用于实战，尤其是像现在这样大风的天气。那些所谓的突火枪，更是跟个大爆竹没啥区别，跟现代枪械不是一个概念。
但是在特定的场合，这些原始的热武器同样可以发挥可怕的威力，比如现在的卫州城。金军从高处的房屋顶，点燃药线，直接向下面街坊内密集的蒙古军队投掷。火球爆炸，里面那些乱七八糟的玩意儿四处飞溅，给蒙军造成了可怕的伤亡。
不得已，蒙哥派出他已经伤亡惨重的特勤总队士兵，支援吃紧的地方。特种兵用更小巧强大的手榴弹攻击屋顶的守军，用强大的钢弩在远距离给敌军一一点名，掩护蒙军大队攻击一个个战术要点。但是不可避免的，特种兵的伤亡在持续增加。蒙古东线集团没有任何办法，只能把他们宝贵的兵力一点一点投入到这个血肉磨坊。
战至傍晚，精疲力竭的双方只能休战。一天鏖战，蒙军从北城门突入卫州城，占领了北城4个坊区。东西城墙上的守军毫不为所动，坚守城头，死战不退，张柔、塔不已儿等部就是无法攻上城墙。相对来说，金军虽然已经城破，但是士气更高涨一些，因为他们的亲人就在城内，他们已经退无可退。
还有一个蒙军最大的隐忧，恒山公武仙府仍然掌握着他最精锐的8千亲卫，其中包括3千骑兵。他始终没有动用这支力量，即便是已经城破，他仍然不动。他知道时间在他一边，他要用这支部队给蒙军最后一击。
近3个月，塔思国王所部无日不战，死伤籍陈。即使是最顽强的人，也难免心理上的疲惫。尤其是现在突入卫州，最后胜利即将到来的最后时刻，仍然遭受了重大伤亡，蒙军士兵士气低落到了极点。
就在这时，依剌蒲阿援军主力已经到达新乡，真正的大决战才刚刚开始。
窝阔台汗二年（1230年）冬11月 初十日 卫州孙杏镇
当黎明的薄雾散尽的时候，依剌蒲阿援军前锋已经看到了对面蒙军大阵。近2万步兵在黄河北岸列阵，骑兵在两翼，蒙军牢牢卡住金军东援卫州的道路。在步兵阵列后方，是1万6千余轻骑兵，塔思国王的战旗高高飘扬。
金军前锋在骑兵掩护下，展开于凤泉、小店到黄河北岸的魏堤，后阵绵延到新乡、小店一线，15万大军展开于黄河北岸，黑压压根本就望不到尽头。这是金国能够搜罗到的最大一支机动兵力了，一旦损失后果不堪设想，以金国极端拮据的财政，再整出这么一支大军根本不可能。也不知道他们抽的哪门子风，把整个国家的命运赌到了卫州这么个不起眼的地方。
无论是依剌蒲阿还是完颜合达，这两个行省的统帅都不同意冒险救援卫州，尤其是需要抽调关键的京兆和潼关兵力的情况下。潼关以西还有6万多蒙军，在河东，蒙古大汗窝阔台还掌握着数万精骑。如果因为三关兵力空虚遭到蒙军主力东西两面的围攻，比丢失一个卫州危险更大。
但是卫州离汴梁城太近了，不过是一河之隔，这触动了金国中枢敏感的神经。因此金哀宗完颜守绪下诏严令西线两行省抽调精兵，救援卫州，将蒙古人逐出黄河北岸，不然他睡不着觉。依剌蒲阿只能遵旨东进，完颜合达顶住压力，只象征性的派出了一些步兵参战，交给依剌蒲阿统一指挥。他有预感，在东线卫州大打的时候，西线也会遭到大规模进攻，他怎么敢抽调凤翔、京兆这样大城的兵力。
蒙军虽然兵力只是金军的四分之一，但是蒙军有2万多骑兵。除了吾也尔和撒里答的契丹骑兵，还有塔思国王直属的1万6千余蒙古精锐骑兵。而金军骑兵只有8千，真正能和蒙军精锐正面对冲的，只有完颜陈和尚部下3千忠孝军重骑兵。塔思国王之所以敢于面对金军强大的兵力，正面列阵交锋，就是因为蒙军的骑兵优势。
正是因为忠孝军两次在大昌原击败蒙军精锐骑兵的威名，令塔思国王颇为忌惮，他并未趁金军阵列不整的时候发起进攻。因为有可能会遭到金军骑兵的反击，他的轻骑兵正面和忠孝军重骑兵对冲要吃大亏，两次大昌原之战，蒙军就是犯了这种战术错误。
但是他没有想到的是，为了掩护金军步兵列阵，忠孝军重骑兵在高英、樊能2提控的率领下，率先对蒙军正面发起突击。塔思心中暗叹，这依剌蒲阿用兵，真是没谱儿，哪儿有一上来就把最大本钱押上去的。
蒙军正面是严实的强悍步兵方阵，这支军队最宝贵的财富，就是当年益都军校里培养出来的基层军官，这些人活着的已经成为了东平军的中级军官。虽然在山东、河朔地区的征战中，他们很少面对真正的重骑兵突击，但是在军校里，巴根台长官曾经反复给他们讲过对付重骑兵的战术。无他，严整的队型，视死如归的气概，和如林的长矛阵而已。
忠孝军3千重骑突击如同雷霆一般，这些人马皆披铁甲的钢铁怪物是中国东北诸民族的特产。从慕容鲜卑，到契丹、女真的重骑突击一直就是他们压箱底的法宝，甚至到了满清时期，仍然有铁头子死兵。在冷兵器时代，这种正面进攻始终是无敌的存在。现在，忠孝军像他们的先辈和后辈一样，以一往无前的气势冲入严实部的步兵方阵，前仆后继，用钢铁和血肉撞开了严实部正面。
但是蒙军步兵并未被冲散。前面几排长矛阵被撕碎摧毁之后，后面的长矛林一步不退，死死的顶住金军骑兵，宁可被战马踩死撞死也不离开自己的位置。这些英勇的步兵以自己的牺牲，抵消了金军重骑兵最大的优势：速度。一旦这些钢铁怪物丧失了冲击力，笨重的在原地作战，就成了密集长矛林的最好靶子，很快就会被刺成刺猬，多么沉重的铁甲也没有用。
几乎同时，塔思国王命令两翼的契丹骑兵出击，攻击忠孝军薄弱的两翼，减轻正面步兵方阵的压力。而金军正面也列阵完毕，开始如墙而进。蒙军大阵正面已经被重骑兵冲的残破不堪，撕开了无数道口子，正是金军完整阵列的好目标。
双方几乎没有试探，一上来就爆发了大混战。步兵和步兵对刺，骑兵和骑兵对冲，骑兵把步兵阵列踩踏粉碎，步兵嚎叫着把失去速度的骑兵拖下马背。双方士气高昂，杀声震天，残肢断臂飞舞，血流成河。
金军利用兵力比蒙军强，阵列比蒙军长的优势，从蒙军右翼围拢而来。塔思国王用后阵的骑兵不断反击右翼迂回的金军，给金军造成了重大伤亡。但是金军源源不断而来，仍然取得了进展，战至申时，金军已经突入蒙军右翼1里多地，蒙军侧翼有被粉碎的危险。
申时2刻，塔思国王亲率他的3千亲卫骑兵在右翼发动了一次大规模逆袭，暂时止住了金军突破的势头，将战线稳定在娘娘庙一线。随后，为了防止金军侧翼的进攻，塔思国王下令中路和左翼蒙军向柳庄、七里铺、姚庄一线撤退。金军前阵大多残破，骑兵主力也在最开始的突击中死伤惨重，已经无力追击。
战至酋时，两军脱离接触。仅仅一天时间，双方就有1万余人倒在这个弹丸之地。蒙军伤亡6千余人，金军伤亡9千余人，其中金军最缺乏的骑兵伤亡了2千余，可谓元气大伤了。