最后李密又动摇了，决定出兵迎战。
裴仁基苦劝无果，记室参军魏征也对长史郑珽说现在我军大战后精锐伤亡惨重，将士们身心疲惫，而王世充洛阳缺粮，决一死战夺粮，其斗志不比上次宇文化及的骁果军低，
现在不能跟他们硬碰硬，就得深沟高垒，得跟李世民打薛举父子一样，要不了十天半个月，王世充粮尽只能退兵，那时再趁势追击，必然可胜。”
郑珽是李密心腹，嘲讽魏征是老生常谈。
李密自率内营，统秦叔宝、程咬金、裴行俨诸骠骑将军驻于北邙山上，
单雄信统外骑兵扎营偃师城北，
王世充派数百精骑渡河攻单雄信营，李密派程咬金、裴行俨率骑助守，洛阳骁骑精锐，拼死来战，射翻裴行俨，程咬金单骑冲入重围，杀数人，救起裴行俨，突围时被敌将马槊洞穿腹部，
危急之时，悍勇无比的程咬金转身折断了马槊，反杀敌将，终于带着重伤的裴行俨脱围。
李密轻敌，立营北邙山上，却不设壁垒，王世充夜晚又派了二百余精锐骁骑悄然上山，埋伏山谷中。
天明，
王世充誓师，“打赢了，共享富贵，打输了，我们一个也逃不了。”
率兵直攻李密。
李密的军队还来不及列阵，王世充就率军凶悍的杀了过去，两军激战不久，便有人拥出一个五花大绑的人，高喊擒住李密了。
此人却是王世充事先找的一个极似李密的替身，藏在军中，关键时候推出来，果然就起到了很好的效果，
洛阳军高呼万岁，士气大震，而魏军却有些惊慌。
就在此时，昨夜悄然上山埋伏的二百余精锐骑兵，从侧后高处冲了下来，驰入后方李密营地，纵火焚营，
李密军大溃，
原本战前叫嚣着要出击，要立功，要展露身手的原宇文化及降将张童仁、陈智略诸将，直接就率领部下又倒戈投降了王世充。
李密带着万余败兵退往洛口。
王世充趁胜夜围偃师城，郑珽守城，他的手下却打开城门迎王世充入城，王世充夺下此城，不仅获得了许多粮食和军械，甚至还在城中找回了之前随宇文化及北上，而落到李密手中的一众兄弟子侄们，
又俘获了李密大将裴仁基，还有长史郑珽，记室祖君彦等几十人。
王世充擒了洛口守将邴元真的妻子等人，厚加抚慰，让她们各自暗中联络自己的父兄丈夫。
隋郇王郭庆得知后，密报李密，李密没有声张，而是想来个将计就计，和众人商量，等王世充军一半渡过洛水后，他们半渡击之。