秦军在盾牌的掩护下步步向赵军逼过来，并向两侧延伸自己的两翼，一直延伸到山上和河中。同时，秦军的第二梯队也进入谷地，增援过来。赵军一面稳住自己的营垒，一面从另一营中抽调出兵力，袭扰秦军的侧翼。秦军仗着地势较高，竭力地维持。
当赵军的两个营集中打击秦军一个营时，南山顶上出现了漫山遍野的秦军，他们手执长戟，不成行列，呐喊着从山上冲下来。
在山地，方阵笨重的弱点暴露无余，而灵活的散兵反而能发挥较高的能动性。特别是秦军派出的奇兵高达五千人，是赵军的五倍，再勇猛的作战也无法抵消数量上的劣势。首先是上山袭击秦军方阵侧翼的赵军被击溃，然后涉及到与秦军方阵对峙的赵军方阵。在依托营垒进行了一段时间抵抗后，赵军在洺水南岸的两个营被彻底击溃。由于洺水南岸的地形相对独立，后方的增援部队难以过河，而北岸的部队被秦军牵制，根本无法动弹，更北面的两个营由于地域狭小，无法投入战斗，只能眼巴巴地看着洺水两岸的作战，完全使不上劲。
在击溃了洺水南岸的赵军后，秦军立即跟随败军渡过洺水。洺水这边就是赵军的指挥所，五千散兵拥上山头，山后的确有两千人的预备队，但其中一千人已经被下令准备过河增援洺水南岸的部队（但没来得及），正在运动中，另一支匆匆忙忙地往山上爬，还未来得及整好队形，就被散兵包围上来。一阵箭雨之后，山头的赵军死伤过半。
这个营争取到时间，让廉颇撤下山去，指挥洺水北岸残余部队依次撤退。王龁由于主力还没有上来，自己的突击集团损失也很大，没有过度追击，只让一个营缀在赵军三五里外，以为警戒；其余各部占领防御阵地，稳固地控制谷口，掩护大部队通过。
出了狭谷口，是一片喇叭口形的坡地，下坡后是大片的田园，无数的溪流、湖泊点缀其间。王龁心里一松，终于闯出来了。
由于之前从没有到过此地，王龁也无法确定各部的部署，过来一个营就让他们占领附近的邑里，加强警戒。到晚上，终于把三十个营给安排完了。
赵军在皮牢被击败后，立即沿着洺水向北撤退，大约退了三十多里，过了一条河流，进入一座城邑中。追踪的秦军见这里守备森严，不敢过于靠近，派人报告王龁。王龁过来，果然见这里以城池为中心，沿河流构建了完善的防御阵地。王龁只得将这个营撤回十里，在一处聚邑中安营。
最早突击的十个营的散兵，就在赵军留下的营地中休息，为伤员裹伤。
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