正在两军酣战之时，朱恒部冲上前来，两军合力，兵威倍增，乌尔巴部少时便支撑不住，乌尔巴统兵多年，见势不妙，统领败兵，往联军主力退兵方向逃去。
甘宁、朱恒皆为百战之将，见乌尔巴败逃方向，早已晓得联军意图，一面统兵追击，一面派快马通知金旋。其实甘宁、朱恒此举有些多余，金旋在行军之前，早已与姜维、马超等商议，料知联军必然选择退入北胡，早让马超统领重兵设好埋伏，静待联军进入圈套。
乌孙王为前军，龟兹王为后军，马超性急，未等到龟兹王部全部进入包围，下令全军出击，将乌孙王部及龟兹王部分兵马包围于核心。龟兹王见势不妙，不去救援乌孙王，统领残兵往东北方向逃窜。
马超部因为兵力有限，知道二十万兵马全歼敌军甚为吃力，今见龟兹王逃走，分不出兵力追击。乌孙王被困在兵阵核心，尚等龟兹王前来救援，未料龟兹王早已逃窜。
联军兵马此时兵败如山倒，被马超精骑一波冲击下来，立即溃散奔逃。正在乌孙王将要束手就擒之时，一彪大军从斜刺里杀将出来，救得乌孙王性命，然后拼命杀出一条血路，往东北方向逃去。原来乌尔巴统领败军逃到此地，闻知乌孙王遇险，杀进阵来，救得乌孙王一行。
马超见乌孙王逃走，统兵上前追赶，乌尔巴因为中国轻骑兵速度甚快，不敢大意，一路上分派兵马阻敌。乌孙王残部虽然不能组织有效反击，却大大减缓了马超部的行军速度，联军主要将领得以平安返回国内。
因为龟兹王临危舍弃乌孙王，两王因为此事成仇，回到西域之后两国兵戈相见，直到中国兵马攻打西域之时，方才和解，一致对外。这是后话，容后再叙。
中国兵马此次又是一场大胜，斩杀联军首级十万余颗，联军逃回西域者，不足五万人。西域此战以后，元气大伤，北胡、西域势弱，中国北部边患基本消除。
金旋借助中国士兵连胜之势，命令甘宁、马超两部合兵，分兵五路，攻打北胡各部落。北胡各部落因为壮丁大多在西凉一战中死亡，因此基本没有还手之力，六个月内被中国占领全境。
因为北胡地理与中国不同，金旋在北胡设立四郡，每郡设立牧养司，迁北方边郡善于牧养者划地以治，以后北胡四郡成为中国战马的主要产地。
北胡各部落因为受损严重，汉人迁入北胡之后，很快将当地人同化，金旋在北胡四郡择地建城，建立医馆、学校，从文化教育等方面加大对北胡人民的同化。百余年之后，北胡族人与汉人已无太大差别，其语言在数百年后基本失传。
北胡四郡人口稀薄，金旋任命凌操为北胡兵马使，统领骑兵两万，管辖北胡四郡军务。庞统又从中国选调精通北胡语言的官吏，分到各郡担任各种执事。金旋担心北胡人作乱，强征北胡壮丁入伍，共得五万余众，被分入各军，仿高丽兵马体制，战时作为本部兵前驱。
马超草原作战，数次大战并无对手，被士兵称为“马上英雄”，金旋因为其战功，封其为北胡王，统领部下二十万轻骑兵屯于北胡西郡，与驻扎西凉的姜维部、甘宁部，对西域各国形成合击之势。