刘武周这次选择发动突击的时机，自然是经过了深思熟虑，正好是李唐新军的队尾所在。
攻势一经发动，便把李唐军的队列断做了三节：一节首当其冲正好堵在雁门山口的中段；一节在山道之中，除了结阵自保外也无法突前策应；至于已经走出山口的大部队距离山口又已经远了，根本无法迅速回顾队尾。
但显然刘武周也没想到，李唐军的战阵会如此的犀利，竟然面对突厥人的决死冲锋也能稳住阵脚未曾露出丝毫乱像，反倒是冲进阵中的突厥人越死越多了。
不得已，刘武周也知道机不可失，只能是下令全军出击，亲自领着手下的精锐也迅速杀入战场。
比起轻装冲锋的突厥死士，刘武周的本部自然是准备得要更充分一些，首先他手下的主力便是近四千多人的前隋府兵，不但人马俱甲，且不少精锐操持的还是战戟、长槊等重兵刃，对步战盾阵确实具有很大的杀伤性，另外就是这次的伏击除了要杀伤人员，破坏辎重也是早有预备，因此刘武周军中也备了不少火油和引火物，如今见盾阵难破干脆就上了火攻，竟也意外建功。
一时间，在这个雁门山口的区域之内，战场可谓是一片混乱，但整体而言还是李唐新军结成的盾阵占据了较大的优势，虽然偶有单独的小阵因为吃不住刘武周军连续不断的冲击而瓦解湮灭，但多数盾阵还是顽强的硬抗了下来。
与此同时，走在队伍最前的李元吉，也在战斗展开了差不多一盏茶（十五分钟）的功夫之后得知了消息，毕竟他所在的队伍头部此时距离雁门山口也有十多里地了，当即他急忙带着亲卫骑兵打马回援，并命令沿途的新军就地结阵自守。
说起来也不怪李元吉后知后觉，毕竟是一万八千多人的队伍长途行进，整个队伍绵延的长度足有十五里还长，加上又是全步卒行军，被人有机可乘也是难免。
而刘武周在本部加入并混战了差不多也有一盏茶的时间后，也才发现自己这次很难迅速吃下山口的这批李唐军，而瞧着远处已经有李唐军阵摆好了阵势准备前来救援，他便当机立断的下令撤退，不过在走之前却没忘记让人收拢已经在战场周围散乱奔走的马匹和李唐军运载辎重的骡马，更让人用引火物把倒地的骡马和辎重车上的物资引燃。
也亏得刘武周急中生智的举动，随着火焰升腾不少辎重车上的神机箭发射箱也被纷纷点燃，由于没能打开发射口，也就造成了被引燃的神机箭纷纷在箱体内殉爆，爆炸使现场烟雾升腾的同时也造成了更大的混乱，反倒给刘武周部撤退创造了有利的时机。
等到李元吉领着亲军杀回雁门山口的时候，所瞧见的只能是一地的死伤，遭袭的第九营连着第八营的六个排，还有第十营的四个排虽然死伤也不算惨重，但他们随队携带的各类物资以及军火却是被破坏殆尽。
而刘武周部付出的代价，差不多也是有四五百骑的突厥轻骑，但由于刘武周军全是骑兵的关系，撤退的速度也是相当迅速，让身边仅有五百骑亲卫的李元吉只能是气得干瞪眼。
不过，在李元吉简单的命人打扫了一下战场，然后准备再次出发去驰援李建成的时候，在他离开后负责镇守雁门关的裴寂在得到了遭伏的消息后，却是命人传来军令让李元吉立即率队返回雁门关。
对于裴寂的命令，李元吉不敢违抗，只能是悻悻的带队返回。
经过初步的统计，这一次刘武周的偷袭在折损了五百余骑的同时，斩获仅仅也就是百余李唐新军的伤亡，但反应出问题却是很大，那就是朔州之围还有李建成桑干河受困都是他的策略。
裴寂作为李渊的智囊谋臣，一听到李元吉的部队居然在雁门山口遭伏就自然立即明白过来，也亏得李唐的凤械营本身够硬把这次伏击硬抗了下来，若是换了其他的常规部队只怕就吃了大亏。
所以裴寂当机立断，立刻就要李元吉回防雁门关，怕的就是刘武周一计不成又生毒计。
只是，李元吉率部回防雁门关后，顿时也就失去了对雁门关北部的控制，一连三天都未再收到李建成的消息，待得第四天的一早，也才瞧见一队李建成部的残兵败将仓惶逃自关城之下，报告说李建成部在驰援朔州途中遇见了刘武周部的主力，两军决战于沃野，结果李唐军战败损失巨大，李建成本人也是下落不明。
那么，李建成又遭遇怎样的决战呢？
时间自然还是回到李元吉部遭伏的当天，李元吉接受了裴寂的命令回撤雁门关的当时，自然也是派出传令兵去往李建成处传递消息，而李建成在得知李元吉出关遭伏之后，自然也如裴寂一般想明白了这是刘武周的声东击西之计，对于裴寂让李元吉回撤一事自然也是赞同的。
不过，在听闻了刘武周大部队出现在雁门山口之后，李建成也就明白朔州被围肯定是虚张声势之计，因此过河驰援一事也就不怎么急迫了，当即他就派出了大队的伺候，设法探知刘武周部的动向。
然后一连两天都没有什么动静，哪怕斥候尽出也没找刘武周部的消息。
而李建成部此时打造的木筏等物也算齐备，李建成思来想去决定还是渡河去援朔州，不管刘武周到底是分兵多少，他这两万人马只要加入战场必定能够将其吃掉，那么对刘武周而言必然也是一笔巨大的损失。
当即，李建成便决定渡过桑干河