自始至終，完顏宗弼都認爲他是在一個精心選擇的戰場上成功截擊了顧淵，可他不曾料到的是，這裏也是顧淵事先預設的戰場之一！天然的“u”形河灣能夠讓宋軍最大程度發揮水師之利，而雨中溼軟的河灘則近乎無效化了金軍重騎的絕對優勢。
金軍原本在此佈設了一個猛安進行防禦，隨後完顏宗弼還陸續派出了兩個猛安進行增援。在原本的作戰想定之中，這三千兵馬足以拖延至其主力大軍抵達戰場，並且展開陣勢。可殘酷的事實卻是宋軍將最精銳的勝捷軍騎軍作爲大軍先鋒直接投入到戰場中去。近五千輕騎發起兇猛攻勢與金軍前衛廝殺在一起，爲後續部隊爭奪戰場控制權。
水面上，韓世忠麾下勇將呼延通以水軍做果決攻擊，奪下了攔河水城，爲主力拿下遮護陣地。之後，那位顧節度在側翼弓弩與岳飛輕騎掩護下冒險登岸，三萬大軍沿河展開。而此時，完顏宗弼主力纔剛剛抵達戰場！
可笑的是，直到此時，金軍指揮層方纔有人發現，這個自己預設的戰場，看起來是宋軍絕地，可河灘早已被雨水浸透，溼軟泥濘，輕騎還勉強跑得起來，他們引以爲傲的合扎猛安還有鐵浮屠重騎根本不可能衝陣。
偏偏那位年輕的統帥並未意識到自己騎兵優勢已經被天時地利抵消，還固執地認爲憑藉自己這些鐵騎下馬步戰，照樣能輕易壓垮宋軍！
只是，他所面對的已不再是靖康時那支綿陽一樣倉皇的軍隊。
三萬宋軍重甲步戰之士，加上五千水軍弓弩手和四千多勝捷軍輕騎已是一支不可輕易撼動的力量。他們儘管被水城阻攔，失卻一翼掩護，可依然決定在此與金軍會戰。
令人費解的是，完顏宗弼居然沒有趁機發動任何攻勢！
也許是懾於宋軍弓弩之威、也許是忙於整理自己混亂的步戰陣列、也許是想等更多宋軍上岸後方才發動殲滅性打擊——總之這位年輕的金軍統帥，白白坐視了機會的溜走。
……
最初的戰鬥發生在女真軍陣最左翼。
大約七八千女真輕騎驕狂地發動了攻勢，他們不知自己面對的是此時宋軍最爲精銳的勝捷軍重甲步軍。
這支部隊由韓世忠麾下悍將解元統領，雖然只有六千餘人，可全軍皆披重甲，兩千神臂弓手、和四千重甲步軍結陣完畢，對於輕騎來說根本就是一道鋼鐵的荊棘。他們上岸之後便向當面女真騎軍壓迫前進，逼對方向自己發動衝擊。
——結果可想而知。
河灘的泥濘之中，這些缺乏防護的騎軍衝擊力大受影響，而在一旁的岳飛果斷出擊更是讓其衝擊陣列從中截斷。
兩相夾擊之下，女真輕騎拋下了大約兩千餘屍首，草草結束了這場得不償失的試探性攻勢，退入金軍陣列側後方。
完顏宗弼沒有被這暫時的失利動搖，這位年輕的統帥在此時展現出一員名將應有的果斷和堅決。
在這位金軍統帥的戰術設想中，他將以弓弩手壓制水城上的宋軍守軍，以下馬步戰的精銳重甲戰兵陣列而前，沿河向北推進，掃蕩宋軍側翼。按照此前與宋軍作戰經驗，這些宋人的戰術刻板僵化，一旦結成陣列，輕易不會改變。所以，他將自己最精銳的軍團運動到宋軍南翼，展開更寬的攻擊鋒面，預計花費一到兩個時辰便能將這些宋軍橫掃進運河之中。
可他不曾想到，顧淵此時居然也存了變陣的心思！
這位年輕的節度使識破了金軍攻擊意圖，他以不可思議的高效將宋軍龐大軍陣轉向。
這是一個運用陣列和各軍特性精巧佈置的戰術陷阱，交戰開始之後稍弱的中軍抵抗不住女真精銳的衝擊，節節後退。可他們兩翼卻死死抵住，形成一個巨大的口袋陣。可急於復淮水一箭之仇的完顏宗弼此時已經處在中軍陣中，看不到宋軍揚起的兩翼正對自己形成包圍。
他就如同一隻被血腥味吸引住的狼，落入了獵人的陷阱卻不自知……
兩小時後，整個戰場已經由東西交鋒變成了兩軍南北對進。此時宋軍中軍陣列已經被壓迫成爲一個新月形狀，金軍以強大的合扎猛安和鐵浮屠衝陣，形成一個極大的突出部。
位列陣勢之中，無論完顏宗弼還是他麾下萬戶其實都已不大可能對戰局有一個全面的認識，他們只能看到周遭軍陣在不斷向前，卻不知道兩翼已經岌岌可危。甚至，直到被合圍的前一刻，完顏宗弼還在對手下萬戶說：“我們已經贏得了戰鬥。”
戰到下午四點左右，韓世忠兵力雄渾的左軍率先擊潰了包含大量弓弩手的金軍韓常部；不到一小時後，右軍解元以及岳飛也將部署在左翼的金軍騎兵徹底擊潰並逐出戰場，他們隨後完成了對金軍陣勢的最終合圍——這也是靖康以來最大的戰術包圍圈！
至此，顧淵戰前佈置已經成功大半！
可他到底低估了女真精銳鐵浮屠與合扎猛安的衝擊力！
絕境中的完顏宗弼自然不會坐以待斃。發現自己被包圍之後，這位四太子親領帥旗，以精銳重甲步軍猛攻宋軍中軍帥旗。而他的對面，顧淵則帶着自己的親衛——大約還剩下五百人左右的步人甲士迎擊。
這最後的突擊成功地讓他逃離了被圍殲的命運。顧淵麾下親軍幾乎全軍戰沒，可未能阻止這些女真人打穿他們的陣列……顧淵本人也險些喪命於這等慘烈戰陣之中。
不過，金軍兩翼和後軍此時已經被完全擊潰，即便完顏宗弼手中還握有四五千這個時代最精銳的甲士，卻也於事無補，只不過讓他逃離了被圍殲的悲慘命運。
儘管之後還有大約兩千多契丹輕騎對這支突圍的金軍重甲兵進行了一定程度的襲擾，可收效甚微……夜幕降臨後，完顏宗弼還是成功收攏了近萬金軍，趁亂逃回三十里外的青州大營……
而宋軍這邊，臨時接掌大軍的韓世忠緊隨其後，整理出兩萬餘宋軍連夜進逼，在金軍大營之北下寨對峙——北運河之戰至此終於落下帷幕。
是役，宋軍以一萬五千人傷亡的慘重代價，殲滅陣斬金軍一萬一千餘人、擊潰四千餘人，此外還破天荒地俘虜了大約一千金軍。大戰結束後，據說整個北運河爲之赤紅，河中血色三日不退。
——對於宋軍來說，這場戰役的最大意義在於，他們第一次在一場旗鼓相當的戰役之中戰勝了號稱無敵的金軍精銳。沒有什麼奇謀妙算，只是鋼鐵對鋼鐵、血肉對血肉，堂堂正正戰而勝之。
而對於金軍來說，這場慘敗的影響遠遠比丟掉一萬五千精銳戰兵要嚴重的多……
它不僅意味着京東路上的鉗形攻勢全面瓦解，同時也將讓原本微妙平衡着的金國權力層徹底失衡。
巨大的裂隙與動盪在這個勃興剛剛十年的軍事帝國裏醞釀——它們將在未來數年之中持續不斷髮酵，消耗這個帝國的元氣——讓它如彗星般崛起，亦如流星般隕落，只在歷史的天空中留下一抹血色星痕。
——《東方世界軍事史·卷四·宋金戰爭主要戰役研究顧北離著汴京出版社2127年版》