九月二十一，向进、刘湛到达赵福新堡时，遭到了西夏军的截击，于是不得不退兵到向家峡。西夏军趁势攻到了新壕，并继续向宋中军进逼。葛怀敏、赵珣、曹英等人在定川寨驻守。到了正午十分，西夏军拆毁了新壕板桥，切断了宋军的粮道和退路，又命人切断了定川寨的水源。饥渴难耐的宋军不得不列阵出击。这时候，李元昊才集结兵力，先下令攻击河西的刘贺军队，然后又下令攻击葛怀敏军队，但由于宋军阵势坚固，不能很快攻破。为了不浪费更多的时间，李元昊又转向攻击东北方向的曹英军队。这时候，一阵狂风突起，飞沙走石，宋军将士看不到自己的主将，一时阵脚大乱，争相入城。葛怀敏因为夹在部将中间，差点儿就被踩踏而死；赵珣率领刀斧手和勇士奋勇抗击，西夏军才稍微退兵。到了傍晚时分，西夏军开始围城。葛怀敏与诸位将领商议突围，但是赵珣料想途中必然会遭到西夏军的截击，建议出其不意从笼竿城迂回前往，诸将都不从，赵珣只好作罢。
九月二十二黎明，以曹英、赵珣为先锋，刘贺、许思纯为左右翼，李知和、王保、王文等负责垫后。临行之前，属下拦马再次谏言，请求转道而行。可是，葛怀敏依旧不答应，带领部队径自向东南方向行去。行进了大约两里的距离，发现板桥已经遭到破坏，退路已经被切断了。这时候，西夏军趁着宋军混乱之际，从四面冲杀过来，葛怀敏与诸位将士在这次战役中战死，宋军九千多人的军队几乎全被消灭。西夏军获胜以后，继续挥师南下，连破数寨，直逼渭州。十月初，李元昊得知范仲淹率领大军前来救援，于是不敢再继续深入，大肆掠夺一番后，就下令退兵了。