战局一步一步纳入了自巳所预计的轨道中，因此。铁木真也心中大定，自觉以经是胜卷在握了。当下立刻率领人马，迂回到金军的西侧，又传令到各军中，命博尔术、博尔忽、赤老温三人率领的东路军由东进攻，和自己形成夹击之势。又命哲别、不台、忽必来三人率领的西路军向南插入到金军的后方，切断金军的归路，三面齐，夹击金军。
然而就在这时，意外的事情却生了。等三路蒙古大军一齐扑向金军的时候，却现竟然都扑了个空，三路人马竟都沒有遇见金军，一起碰头，差一点自己打起来。铁木真也大感意外，急忙派人去打听金军质去向，原来金军不仅没有向南撤，反而连夜向北急行前进，成功的躲过了蒙古军的三面夹击。
打听清楚了金军的动向之后，铁木真也不得不佩服完颜长之，因为在东南西三路都被蒙古军堵截了，向北走确实是唯一正确的路。不过虽然如此，但金军的归路依然被蒙古军切断，还是没有摆脫困境，而且金国是步骑混编，绝对跑不过蒙古军，因此铁木真立刻下令，率领蒙古大军向北追击。
那知这时金军己拆行东行，蒙古军追了五十余里，只到兀鲁灰河上游才现了金军的行踪。而这时金军早以经在这里列好阵势，严阵以待。
兀鲁灰河只从大盐泺群牧司以东二十里的地方源，源头是一个大淡水湖，这里以经离桓州四百佘里了，但离桓州东北的临潢府约有二百八十余里，实际上以经进入了临潢府的防守范围内。在名义上，这里虽然是金国的境内，但实际以经越过了金国北部的界壕，属于金国到蒙古草原之间的一个缓冲地带。
而金军早己背湖结寨，修筑好了防御工事，全军摆出了一个半圆的弧形阵。以随军的战车为障，十辆一排，而在战车的间隙之间，是用填满砂石耐麻袋堆垒起来。
看这阵势，金军显然是早有预谋的。因此铁木真心里大感不妥，但是局面展到了这一步, 好不容易才追上了金军，也无法收手，因此蒙古军歇兵了一天，铁木真立刻下令，向金军的大阵动了进攻。
但金军防御工事虽然颇为简易，但却十分实用。而且金军全军也都准备好了长枪盾牌，强弓硬弩，同时还有仿照宋军的重甲麻扎刀阵。因此面对蒙古军的攻击，金军依托工事，远程的用弓箭射击，近距离用长枪盾牌，麻扎刀阵抵抗。
而蒙古军全是骑军，在野战中还可以利用骑军移动迅的优势，迂徊包，穿插，以搅乱敌军的阵式。但打这种阵地攻坚战，却暴露出了兵种单一，而且又缺少重甲骑兵，沒有大型攻坚器具的弱点，攻坚能力明显不足。同时金军还时不时派出骑兵偷袭一下，因此尽管蒙古军作战依然顽强，但面对这种铜墙铁壁似的防守，也被碰得头破血流，损兵拆将。