皇甫嵩传令给身在北宫和桂宫的鲜卑骑兵和乌丸骑兵，命令他们两军出宫，大举进攻西凉军，而后他再率领官军出明光宫，同他们夹击西凉军。和连、轲能、蹋顿等人不知这是皇甫嵩的调虎离山之计，二话不说，乖乖地率领鲜卑骑兵和乌丸骑兵突然杀出北宫和桂宫，反击西凉军。昏暗的长安城，再次热闹起来。
刘范一看，是藏匿在北宫和桂宫之的敌军敢于反击，便以为这支军队是官军，于是不疑有他，将所有主力都调动到北宫和桂宫来，猛攻这支胆大妄为的军队，连包围着明光宫的几千西凉军也都加入了剿杀北宫、桂宫之敌的行动来。斥候来报，说西凉军都撤往西方，皇甫嵩放松下来，知道这是刘范了他的计了。因为北宫和桂宫在长安城的西北角，而明光宫在长安城的东北角。没有了西凉军的阻挠，皇甫嵩顺利地打开了明光宫的宫门，然后率领残余的官军向东城的三个城门逃去。
此时，西凉军在刘范的调动下，正汇精聚神地攻打北宫和桂宫。鲜卑骑兵和乌丸骑兵起初是杀出了宫门来，到了街道之，但很快又被西凉军杀得退回了宫里去。在西凉军猛烈的攻击下，鲜卑骑兵和乌丸骑兵只得死死地顶着宫门，扛着西凉军的攻击。两军等了许久，也不见官军按照约定，出明光宫来夹击西凉军。和连、轲能和蹋顿等人都慌了神了，爬北宫和桂宫最高处向明光宫方向张望，看到官军确实正在出宫来，但官军的方向却不是向西来夹击西凉军，而是向东逃亡到东城的三个城门去。两族首领都是恍然大悟：原来皇甫嵩是假意夹击，而利用鲜卑骑兵和乌丸骑兵来引开西凉军，方便官军逃跑啊！
眼看官军大部已经出了东城门，轲能一怒之下，举起弓箭，点燃了火箭，朝明光宫方向射去。轲能这么做，只不过是泄愤而已，但却收到了意想不到的收获：刘范看到了那支火箭，顺着那支火箭向东一看，官军正好趁着西凉军撤开包围，逃向东城门。刘范也醒悟过来，又派出主力军去追击官军，只留下一小部分的西凉军继续攻击北宫和桂宫。没有了大部西凉军的包围，鲜卑骑兵和乌丸骑兵的伤亡率很快下降很多。两军在各自首领的带领下，也悄悄地打开了北宫和桂宫的北阙，然后经过东市和西市，向北城门逃去。
而另一边，西凉军的主力追了官军，但无奈官军残部已经退出了长安城，在出城之后，还顺手把木桥给毁掉，阻拦住了西凉军的追击。刘范只能隔着壕沟，眼睁睁地看着皇甫嵩带着他的三万多官军向东逃跑。又回身杀向北宫和桂宫时，发现二宫也已经空虚，鲜卑骑兵和乌丸骑兵三千多人也通过北城门，渡过渭水逃跑了。这让刘范气馁不已。
原来，贾诩的计策是用退军西向，来麻痹盟军，让盟军以为西凉军不会再攻击坚固的长安城。然后，长安城又土硬水碱，没有柴木，长安军民必须出城去树林去砍柴打水，以供过冬之用。而贾诩又密令一部西凉军装扮成普通百姓的模样，跟着长安军民一同打柴打水，然后也尾随着长安军民进入长安城。因为过冬要紧，又因为西凉军已经退走，所以皇甫嵩不会对入城之人严加盘问。西凉军轻易地进入了长安城，没有引起皇甫嵩的怀疑。一连五天，每天都有四千多西凉军士兵装扮成百姓模样而混入长安城，五天之后汇集了二万人，已经足够里应外合。而且，贾诩还算出了在第五天的晚，天会突降大雪。大雪一下，西凉军的行动更加隐蔽，不容易被发现了。果然，贾诩的瞒天过海之计完全取得成效，皇甫嵩的盟军阵亡一半，另一半仓促逃往潼关方向和渭水以北，不知所踪。
长安城这样轻而易举地落入到了刘范之手，西凉军仅仅阵亡了四千多人。进城之后，刘范开始了对世家大族的清算。凡是将私兵和军粮送给皇甫嵩的世家，一律抄家灭门。那些袖手旁观的世家大族则没有遭到清算。另外，长安城集了大汉的众多资源，刘范并命令军士将未央宫、长乐宫、北宫、桂宫和明光宫洗劫一空，把宫所有的珍异宝都抢出来，与军士们二八分成，甚至还远到林苑，将建章宫也抢劫一空。刘范曾有言在先，所有物资，都要分给军士们八分，全军二分，算这六个宫殿的都是价值不菲的宝贝，也毫不吝惜，引得全军为之疯狂。
除此之外，刘范还到处寻找长安城的工匠。长安城和林苑集了大汉大半的坊和尚，坊是官府开设的，专供官府；尚人宫廷开设，专供宫廷，故而长安城的手工业十分发达，工匠也很多。西州要发展制造业，必须要取得如此之多的工匠。长安城的工匠又都是官府和宫廷的，所以技术十分高超，正好弥补西州制造业的不足。
皇甫嵩星夜兼程，终于逃到了潼关，与袁术汇合；而加起来只剩下三千多人的鲜卑骑兵和乌丸骑兵，也无力再在关逗留，不敢再和西凉军玉石俱焚，于是决定经过河南地，路过匈奴的地盘，逃回自己的老巢。整个关，基本都被西凉军所占领。
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