李傕箭疮痊可，即督军攻城，并约将士入关后，劫掠三日。将士奉令攻扑，城上矢石交下。傕从弟李应冒险越濠，摇旗欲登，为流矢射中要害，竟致陨命。李傕益愤，努力进攻，前仆后继，数日不退。关公乃安排弩矢，分弓弩手二队，千人乘城，千人于城下待命，自与将士环甲以待，入夜更番守着，天尚未晓，关外已有鼓号之声，继而喊声震地，李傕领西凉铁骑二万，直抵关下。关公遣步卒五千，开西关门出战，李傕军锋锐甚，鏖战不退。关上一通鼓响，千矢齐发，射毙傕兵多人，李傕军势稍却。关公复令城下待命之弓弩手，分作四队，从西门驱出，接连发矢，与飞蝗相似，李傕虽是凶悍，至此亦不免惊慌，敛兵退去。未几，李傕从弟李桓引军出寨，来至关下，高顺请命出关，来战李桓。桓兵约三万人，列成方阵，又分突骑万匹，为左右翼，军容甚盛，高顺祗领陷阵千人，左挟盾，右挟弩，作为前驱。李桓见来军寥寥，纵骑冲击。顺令军士以盾为蔽，屹立不动，待至李桓军将近，将盾撇开，举弩竞射，呼声动地，桓军多被射倒，自然退却。顺麾军猛进，兜头碰着李桓，两马并交，被顺舞动长槊，刺落马下。李傕于阵上见了，放声大哭曰：“哎呀，吾弟呀。快快击鼓吹号，待我出去与吾弟报仇。”把大砍刀一起，引军催马，豁喇喇冲将上来。李傕兵似潮涌出，来与顺接战，约略数合，顺即引退，一面走，一面追，至护城河旁，已有吊桥放下，太史慈引着士卒，护守吊桥，让过陷阵营，方上前拦住李傕兵。李傕兵横亘数里，竞前夺桥，豫州军苦苦抵御，多被李傕兵杀退，势将不支。戏忠于关上观战，谓关公曰：“贼若过桥，城关破矣”即令高顺复领长枪兵二百名，往助太史慈，以一当十，以十当百，奋勇上前，竟将李傕兵杀退。傕兵稍作歇息，复来夺桥，太史慈、高顺，仍作死斗，不让越前一步，自辰时杀至午时，护城河中尸骸枕籍，败旗断戟，尚未分胜负。关公谓戏忠曰：“敌我已合，军力难分伯仲，我军成败，在此一举！”言讫，提刀上马，援辔欲行。戏忠叩马力谏曰：“傕兵甚众，只可计取，不可力敌。待战至日暮，饥渴交加，兵器卷刃，士卒劳倦，必有退志，我方出精骑掩击，必得大胜，此时尚须静待！”关公怒曰：“将士如我手足，安忍作壁上观，看其赴死。”戏忠曰：“兵机未至，妄出致败。岂不闻‘慈不掌兵’！”关公黯然止行。两军尚喊杀连天，奋斗不已。既而金乌将沉，暮色横天，傕兵尚未得食，疲乏难当，渐渐退去，戏忠大呼曰：“李傕败走！”言罢，关公即率精骑，一马当先，大喊：“众军随我走！”犹如虎蹚羊群抖威风，只杀得李傕兵尸体乱倒，血流遍地，傕兵已无斗志，委弃帅旗，纷纷逃生。李傕、李式等，拍马飞奔，远飏而去。关公率兵追击，且令军士齐呼曰：“卸甲弃械，悉令免死！”傕兵闻言，皆丢盔卸甲，跪地请降。关公追出三十里，李傕营内不见人影，所弃辎重粮械，不可胜计。凡斩首二万，获马三万匹，铠甲兵仗七万件，生擒士卒四万人。
李傕飞马败去，杨奉正陷于兵马厚处，不能前进，无计可脱，大叫：“公明救我！”徐晃挺身杀入，寻见杨奉。晃曰：“将军可随晃杀出。”遂护着杨奉，仗着一柄宣花大斧，劈开血路，破了一重，又有一重，破了两重，又有两重，及至重重解脱，向前急奔，身上已遍受重创，手下已不过数十骑，只因逃命要紧，不得不勉力趱路。偏后面有人叫曰：“徐公明！徐公明！”徐晃不知为谁，回马相顾，那来人手起枪落，刺伤徐晃马头，马即仆地，徐晃亦跌下，时已重伤，无力跳免，仓猝中不知谁人，把他掖起，夹入肘下，疾趋而去，待仔细辨认，才晓得是太史慈。杨奉骤马而走，忽听得脑后一声响，回头看时，见徐晃已为太史慈所擒。杨奉惊恐，不敢匹敌，回马奔走，弃徐晃不顾。徐晃含恨哀叹。及被军士缚送帐下，关公亲释其缚，使药敷他创，谓晃曰：“公明勇略，世所罕有，奈何屈身于不义之徒？我家主公当世英雄，好贤礼士，求贤若渴，天下共知也。良禽择木而栖，贤臣择主而事。公明何不弃暗投明，辅佐我主，共成大业？”徐晃喟然而叹，思杨奉不义，感关公恩义，情愿拜降。项轩于洛阳听闻函谷关大捷，徐晃归降，大喜，令晃就地效力，另遣军士解酒送肉赴军前，犒赏函谷将士。