宋军战兵和后勤民夫夹杂在一起至少在十八万以上，而敌前撤退历来是最复杂的战术机动，十几万人的大撤退如果组织不好万一被女真铁骑追杀，最大的可能就是全军崩溃。宋军已成骑虎之势，只能与金军决一死战。
会后，宋军向金军下战书，约日会战。金军遂前出至富平宋军阵前下寨，但金军拒绝了立即进行会战。
已经身患重病的完颜娄室亲自率卫队前往宋军阵前侦察，回来后给将领们打气说宋军“人虽多，营垒不固，千疮万孔，极易破耳”，于是完颜讹里朵回书张浚，约定双方在九月二十四日会战。
宋军在富平的营寨位于地势偏低的今富平县城以东至王寮乡的军寨、纳义坊一线的卤泊川北岸的平原上，地形开阔，适合大兵团作战，尤其有利于金军重骑兵的冲击。
宋军右翼有卤泊川中的芦苇水泽掩护，左翼基本暴露在平原上。金军屯军于地势见高的今留古乡以西至东上官乡一线卤泊川南岸的华阳原上，左翼隔卤泊川与宋军右翼对峙。
刘锡将麾下最精锐的泾原兵放在了左翼，由他弟弟刘锜指挥；将后勤民夫的营寨放在了右翼，“绕寨安泊，每州县自为小寨，以车马为卫，十十五五，相连不断”，保护乡民的任务由赵哲负责。
绍兴元年九月二十四日辰时当第一缕阳光照射到宋军大营中的旗杆之时，宋营中终于传来了如隐雷一般的隆隆战鼓声。刘锡显然认为杀曲端不能服众，宋军的中军大旗上书写的居然是一个斗大的“曲”字！
将军们挥动令旗，宋军缓缓开出营寨，以骑兵为掩护，步兵在两军寨前的空地上列成阵势。远远望去，十几个巨大的绯红色方阵就像一道缓缓推进的红色波浪。
将军们等待着，等待着对面数万女真铁甲重骑兵开寨门杀出的那一刻。他们知道，那一刻，马蹄踏地的声音足以令山河为之变色，马后扬起的烟尘足以令日月为之无光。
但对面却没有丝毫的动静。
金军依旧坚守在大营中。
宋朝的将军们疑惑了，难道金军又反悔而不敢出战了？
箭已在弦，宋军已不得不发。刘锜率先出动，扑向金军的右翼营寨。其余宋军也跟在泾原军身后，向金军全线发起攻击。
完颜讹里朵坐镇中军，以为完颜撒离曷为左翼都统，完颜兀术为右翼都统。而患病的完颜娄室则与完颜讹里朵一起。完颜娄室早先已经知道曲端被张浚罢免的事，猜出这是刘家兄弟假立曲端的旗号。
两军交战至中午，完颜讹里朵下令开门出击。金军右翼在完颜兀术的指挥下，与泾原