梦初醒，说：“军队已经出发了，这可怎么办呢？”
李世民赶紧回答说：“右军还在严整地驻扎着，没有出发；左军虽然已经离开，但雨地泥泞，他们走得并不远。让我去追赶他们吧。”
李渊看着李世民，笑着说：“看来我的成败都掌握在你手里了。你就去吧，我相信你。”
于是，李渊叫来李建成和李世民连夜出发，去追赶已经出发的左军。经过一番努力，他们终于成功地将部队追回，避免了可能发生的另一种结局。
进入八月，沈叔安将粮食运来，天公亦作美，雾霭渐散，云彩消退，日光洒下。
李渊命将士晒晾铠甲，整饬军械，绕行山脚，避开泥泞之路，抵达霍邑城下。
宋老生始终坚守城门，不肯出城应战。李建成、李世民兄弟二人带领数十骑精锐骑兵来到城下，挥鞭指挥义军前军，佯作要围城之势，并命军士辱骂宋老生。宋老生愤怒不已，实在难以忍受，遂率领三万大军出城迎敌。
李渊率领数百骑精兵迅速赶到，见宋老生出城列阵，便命殷开山催促后军急速增援。大军很快抵达战场，李渊本打算让将士们先稍作进食再展开决战。
李世民却谏言道：“敌军已然出城，我等当立即发起进攻，先将其消灭再进食不迟！”
于是，李渊与李建成在城东布阵，李世民则在城南列阵，引诱城内隋军从东门冲出。
李渊与李建成率部迎头截击，隋军亦十分勇猛，蜂拥而上，一度将李渊的大军逼退数丈。
此时，柴绍率精兵千余冲入阵中，指挥将士奋力反扑，义军方才勉强稳住阵脚。
宋老生再度率兵从南门杀出，直扑城东，企图夹击李渊大军。此刻，李世民正在南边待战，见此情形，他连忙与军头段雄自高处冲下，直击宋老生后方，宋老生无奈，只得回马与李世民交战。
段雄，字志玄，出生于武威郡姑臧县，随父亲客居太原，少年时以勇敢着称，是唐朝时期的着名将领，位列凌烟阁二十四功臣第十位。段志玄参与了晋阳起兵，隶属于秦王李世民部下，后曾擒获屈突通，平定王世充，任秦王府右二护军。他参与了玄武门之变，拥戴李世民即位，升任左骁卫大将军，封樊国公。段志玄晚年担任西海道行军总管，征讨吐谷浑。贞观十六年（642年），段志玄病逝，享年四十五岁，被追赠辅国大将军、扬州都督，谥号忠壮，段志玄深受李世民的信任和重用，段志玄以其勇猛和忠诚着称，李世民曾称赞他超过周亚夫（西汉时期的着名将军），是真正的将军。
此刻，李世民手握两把大刀，奋勇当先，左砍右劈，一连击杀数十人，身上血迹斑斑，双刀皆卷刃，旋即换刀继续杀敌。段志玄等人紧随其后，奋力搏杀，以一当十，以十当百，使得隋军溃散奔逃，人仰马翻。
李世民令士兵高呼：“宋老生已被擒获！隋军速速投降！”
此时，城东的隋军正在与李渊的大军混战，胜负未分。忽闻主将宋老生被擒，隋兵慌忙向城中退兵。
李渊乘势率义军紧逼猛杀，隋兵很快退回城中，紧闭城门，唯余宋老生一支孤军进退维谷。欲退南门时，却遭到李世民拦截，欲退东门，又被李渊与李建成挡住。两路义军向宋老生围拢，宋老生自忖大势已去，下