待弓兵放了几轮箭雨，将山下敌军消耗得差不多了的时候，曹德将会示意亲兵点燃第二堆烽火。
两堆烽火同时在大洞山点燃之时，埋伏在南山上的长枪兵和刀盾手将全部从山上冲下，和曹操亲领的那支人马一道向敌军发起总攻。
当曹豹的前锋终于赶到茱萸山西边那个十字路口的时候，大洞山山顶，一道狼烟已然缓缓升起。
不多时，数不清的利箭从官道北侧十余个山头射了过来，当场杀死陶家人马无算。
曹豹大叫不好，急忙拨转马头，同时喝令部下：“有埋伏，众军快退！”
说话间，有支利箭从半空中飞到了曹豹的身边。
曹豹躲闪不及，胳膊上中了一箭。
他忍着疼，指挥大军沿原路往东方撤退。
与此同时，曹仁、吕虔领着五千骑兵向东南方疾驰两里路，杀到敌军阵中，与陶谦部将吕由的右军混战到一起。
吕虔稳坐马上，脚踩马镫，一手举弓，一手搭箭，朝敌军射击，当下就有数十名陶家军士兵成了他的箭下之鬼。
不久，他在敌阵中碰到了吕由，想起当初这位远房亲戚玩诈降，骗了自己不说，还差点赚了己方人马，心中气不打一处来，大声喝问道：“吕子用，你这混蛋，为什么骗我？”
吕由见自家大军遇伏，早已慌得变了脸色，急叫道：“各为其主罢了，贤弟莫怪！”
“哼，看箭！”吕虔此时也不再念所谓的兄弟之情，对准吕由放了一箭。
吕由连忙躲闪，以图避开那支利箭的攻击。
那支利箭“嗖”的一声，贴着吕由的左耳飞了过去，最终钉在了他身后一名亲兵的额头上。
亲兵惨叫一声，坠马身死。
吕由吓得心惊胆战，急忙招呼手下撤退，自己也在数十名亲兵的护卫下，拨马而逃。
曹仁见本阵东侧敌军已退，便带着五千骑兵西进，攻击处于山脚下的陶家兵马。
此时身处南山脚下的陶家军有万余人，主要是曹豹的前锋、臧霸的左军以及吕由右军一部。
曹仁和吕虔的骑兵东进时，大洞山上已然燃起了第二堆燃火。
埋伏在官道北侧十余个山头上的曹家步卒先后下山，冲杀陶家军。
数千曹军弓手暂时停止射击，以免伤到山下的自己人。
曹操也令亲领的一万五千人马停止后退，然后后部变前部，前部变后部，从茱萸山西麓杀出，与山上、东面两部人马合力夹击陶家军。
陶家军被杀得丢盔弃甲，在曹豹和臧霸的带领下向东南方奔逃。
他们逃到了河边，才沿着河堤向东边突围。
曹恪带着无盐营左部潘璋和路招两曲人马从大洞山上冲下，在敌军后面紧紧追赶，直杀到河边。
曹豹引着前锋营数百人涉水过河，才逃得性命。
臧霸没有引军下水，而是指挥本部人马沿着河堤且战且走，最终杀出重围。
此战曹军共歼灭陶家军万余人。茱萸山南麓的官道和草地上，尸横遍野，血流漂杵。
陶谦得知闻知败讯，悔不当初。
要是自己听信了陈元龙之言，何至于此？
他无可奈何，只好引领大军向武原方向撤退。
曹操领军追了十余里，这才下令鸣金收兵。
直到战场打扫完毕后，他才带着三万大军返回彭城郊外大营。