见此情景，突击师的炮兵部队不惜弹药，对敌人集结之地进行了数轮反复覆盖。彩彩命令，除留下新1团保护炮兵部队外，其余所有部队立即向敌人发起进攻。
敌人没有想到，红军会对他们发起这么猛烈的进攻，一时慌了手脚，在撤退不及之下，只能仓促应战。
一时，两支规模近万人的军队在汭河北岸宽阔的河滩平地上展开了惨烈的厮杀。红军队伍战旗飘扬，一面面战旗深入敌阵，不停地向纵深穿插。战士们一边冲锋，一边高声呐喊，愤怒的喊叫声响彻整个河谷。炮弹、手榴弹的爆炸声，步枪、手枪的射击声，刺刀入肉的噗嗤声此起彼伏。
敌人看到这个阵势，当官的带着队伍就跑；没有跟上逃跑队伍的众多敌人，有的在做无用的抵抗、有的随人流跟着逃跑。当敌人的士兵看到被点燃愤怒情绪的红军战士所向披靡，像杀神一样冲向自己时，很多士兵早就吓破了胆，魂都丢到九天之外了；他们除了逃跑，就是跪地投降。
一边倒的战斗没有给红军部队造成多大的伤害，但却成为了红军战士发泄怒气的场所。战士们玩命追逐那些四散逃命的国民党官兵，任意射杀那些尚在前方奔跑的敌人；他们要让这些敌人全部都到地下去为政委陪葬，要让所有的敌人一个不留地去阎王那里报到。
听到已经渡河红25军部队那愤怒的嘶喊声，在看到已经渡河红军部队再次回渡时，彩彩就命令杨班和江班带着狙击队员们最先从两翼绕到了敌人的身侧，并不断地向敌人跟前靠拢。待突击师主力部队发起进攻时，敌人在后撤中先是发现了右侧杨班带领的狙击部队，并开始向队员们冲来。队员们根本不惧，趴在地上就开启了自由射击模式。很快，敌人也发现了左侧江班带领的狙击部队。撤退的敌人听到两翼密集的枪声，有组织的撤退立即就变成了溃逃。
队员们打完一个弹夹就换一个，再打完再换一个，敌人的两翼立时就躺下了两三千人的士兵。江班觉得不过瘾，看见近处没有敌人，而远处敌人正在逃跑后，他又让队员们起身，面向敌人跑，直到距离敌人200米左右距离时，这才让队员们趴下继续射击。
当看到红军追击敌人的队伍时，狙击队员们违犯命令也跟着追击，由此射杀了很多逃命的敌人。
红军部队追出十多公里距离后，才停止追击，返回汭河北岸集结。
当部队返回时，25军的官兵们看到了狙击手射杀的数千敌人，第一次领略到了狙击部队的厉害。
此战，红军大获全胜，共歼敌5000余人，缴获无数。但红军自己也付出了1000多人伤亡的代价，其中包括1名六期队员、3名七期队员牺牲，1名五期队员、2名七期队员重伤。
之后，红二十五军决定向西北苏区前进。期间，红二十五军为进一步钳制国民党军，活动于隆德、平凉、崇信、灵台、泾川、华亭等地，切断西兰公路18天，迫使敌人一再抽调原用于堵截中央红军的兵力对付红二十五军，对中央红军的北上行动起到了战略性配合作用。
在这次战斗中，突击师全员出动，在灵台、泾川、华亭一带布防，很好地完成了军部交给的作战任务。
9月15日，红二十五军到达西北苏区延川县永坪镇，受到西北根据地党政军机关和干部群众的欢迎。