之下韩遂也只能出兵迎击。
打定主意后，韩遂一面亲领大军增援潼关，另一面派遣快马向曹操求援。
十二月十五日晨，马超大军赶至潼关。稍事休整后，马超即亲自领军对潼关发起猛攻。西凉军与西凉军之间的战斗，进行得异常惨烈。韩、马两军各有长短，厮杀得难分难解：潼关是韩遂最大的屏障和依靠，但从道义上讲，韩遂却是反叛之人，不少西凉将士根本不愿与昔日的兄弟、同袍交战，军中士气较为低下。而马超一方，急行军之后，士卒大都比较疲劳，而且面对的又是天下闻名的潼关天险，强行攻击难度极大。但马超也有自己的优势——马超在西凉军中极著的威名。
惨烈的潼关攻防战从十五日晨一直延续到十七日中午，期间只进行了几次简短的休息，马、韩两军的伤亡都达到了万五千人以上。
但就在这时，胜利的天平突然朝马超倾斜了过来——在法正的提议下，马超派遣勇将庞德率精骑万人南下，经武关，绕过华山，突然出现在长安城外。长安驻军促不及防，而且大部本是马腾原先的麾下，见是庞德攻城，未做多大抵抗，即献城投降。庞德袭占长安后，未做丝毫停留，即领军返攻潼关，与马超一东一西对韩遂形成夹击之势。
腹背受敌之下，韩遂军立时陷入混乱状态，斗志狂降。一些原本就对韩遂反戈有所不满的羌族将士，又对韩遂来了个反戈一击。一支4000余人的羌族兵在首领的煽动下，乘乱打开关门，迎马超大军入关。
失去了潼关天险后，韩遂军形势愈加被动，并逐渐呈现出全盘崩溃的趋势。
然而，老天爷再一次跟马超、韩遂二人开了个玩笑！
就在韩遂军的大崩溃开始之迹，一支两万余人、骑步卒混合的曹军，在夏侯渊和徐晃的率领下，突然出现在马超军背后，并迅速展开攻击。
曹军的加入，使得局势再度逆转。韩遂军得知有援军赶到，逐渐稳住了阵脚，而马超军却不得不陷入两线作战的窘境。这时，整个战场呈现出异常微妙的状态——马超和庞德拼死夹击韩遂，意欲速战速决后，再回击曹军。曹军与韩遂却再拼死夹击马超，意欲将其一举击破，彻底解决战斗。
三支军队的混战在一处，潼关东西不到30里的地界上，聚集了超过12万人的大军。疯狂的搏杀、飞舞的刀枪、呼啸的流矢、狂躁的怒吼，凄惨的哀号……
浓郁的血腥之气冲天而起，遮天蔽日。直至傍晚时分，三方的伤亡已经超过3万人。
尸体、残肢、血地、残旗、死马，将潼关之地变成了人间地狱。
厮杀仍在继续，三方都在做苦苦支撑，谁也不愿放弃。放弃，便意味着死亡！
日已西沉，残阳如血！
第一三五章
如血的残阳下，残酷的拼杀仍在继续。
马超悍勇似虎，统领麾下最精锐的羌骑义丛，在韩遂军中突进突出，势不可挡。韩遂麾下西凉兵和羌兵震慑于马超的威名，敢于直面迎战之人寥寥无己。好几次，马超险些突破层层阻拦，直取韩遂的所在，幸得韩遂之婿阎行率军拼死奋战，才勉强挡住马超的锋芒。
韩遂虽早知这位“世侄”的悍勇之名，但直至真正交锋起来，才算彻底领教了马超的威风。若不是起先有潼关天险，随后又有曹军来援，韩遂也不敢想象自己能够支撑几时。惊骇的同时，韩遂也不禁有些后悔自己略显草率的反戈。若不能将马超击杀，韩遂不敢想象以后的日子会是如何的心惊胆寒。
但胆寒归胆寒，韩遂也知今日若不奋战到底，惟有死路一条。
韩遂一面以大队援军即将赶到的消息鼓动部下士气，一面又以马超的残忍嗜杀大肆恐吓麾下士卒——只道如若战败，马超绝不会饶过任何一个背叛之人。
手段用尽之后，韩遂总算勉强维持住了局面，但撑得非常辛苦，麾下士卒折损情况严重。
最西面的庞德和最西面的夏侯渊、徐晃也各自领军狂攻猛突，期冀能够支援马超、韩遂击败对方，伤亡人数直线飚升……
暮色愈沉，厮杀依旧。战斗至最关键的时刻，考验的已不仅仅是兵力的众寡、战力的强韧，更考验人的意志力……
“杀！”马超浑身浴血，长枪在手中旋风般地舞动。数个时辰的苦战下来，马超的体力仿佛未受到任何影响，生猛依然。其所至之处，无论是曹军，还是韩遂军，尽皆披靡，无人可缨其锋芒。韩遂军中曾有7员将领群起围攻马超，但不到两盏茶的时间，已落得5死二伤的下场。曹军骁将徐晃与马超交锋不到30合，也被击败……在主将无以伦比的悍勇激励下，马超军士卒个个奋勇死战，缓缓地又将战局反转过来。
“杀！”以马岱、马休、马铁为首的西凉诸将齐声狂吼，响应着马超。马家铁骑纵横如风、侵掠如火，如惊涛骇浪般扫荡战场！
韩遂惊悸！夏侯渊、徐晃色变！
“西凉锦马超，果然名不虚传，竟悍勇至斯！”徐晃协助夏侯渊击退了数十名羌族游骑的攻击后，面色凝重地说道，“夏侯将军，后援再赶不到，恐怕我军也支撑不下去了！”自参战后，夏侯渊的部曲和徐晃的精骑已经折损近万人，而且依照这个形势下去，全部赔在这里都有可能。
“撑不下去也要撑！哪怕两万多人全部死光，哪怕你我都葬身在此，也要撑到底！”夏侯渊并非不痛心部曲的伤亡，但仍自咬牙厉喝道，“若不能乘此机会一举击破马超，后患无穷！”
曹操派遣夏侯渊尾随攻击马超之时，就已经这样告诫说过。当斥候探寻到西凉军撤出洛阳的消息后，郭嘉就根据西凉军遗留的一些蛛丝马迹，肯定地判断道——西凉必起了内乱，韩遂十之八九已经对马腾反戈。郭嘉还认为，以韩遂的为人，如若反戈，就不可能留有余手。极有可能，韩遂的大军已经西凉诸地，甚至连长安也落入他手。马超所以心急火燎地撤军，恐怕正是为了平定韩遂之乱。随后郭嘉还劝荐曹操即刻派遣兵马尾随追击，配合韩遂一举扫除马超。曹操原本仍心存顾虑，担心马超的撤退可能是诱敌诡计，但出于对郭嘉的信任，曹操还是以夏侯德领步卒5000前往许昌，调回了徐晃的骑军。随即，曹操命夏侯渊与徐晃二人领军先行，而曹操自己则亲领大军随后跟上。夏侯渊、徐晃一路西进，未遭遇任何阻挡，直至函谷关时，才遇上第一拨敌军。按照郭嘉事先筹谋的计策，夏侯渊以诱敌之计激出了函谷守军，徐晃则乘虚一举破关成功。接下来，便正好马超与韩遂的大战。
“杀！”徐晃暴喝一声，扬起手中大斧，策马冲入敌阵，以行动表示了对夏侯渊命令的执行。
夏侯渊转头看了看东面，忧色自眉眼间一闪而过，随即亦纵马横刀，招呼士卒与敌军混战在一处。
……
两个时辰后，残阳早没，弦月高挂夜空，凄凉的月光照射在杀戮的土地上。
战斗仍在继续，局势彻底朝马超倾斜——韩遂军在马超、庞德合击之下，伤亡极其惨重。五万大军已剩不到万五千人，余众非死即溃，甚至有临阵倒戈的。而夏侯渊、徐晃二人的部曲也只残存不足7000人。
“儿郎们！”马超中气完足的洪亮声音清晰地在战场响起，“天神保佑我们，给敌人最后一击！”
“杀！”马超麾下士卒齐呼出声，声如雷霆，震慑战场。
但，就在这时，沉浑悠长的牛角战号声突然从不远的东方响起。
“嘟～～嘟～～！”
曹操大军终赶到了战场！
“丞相大军已到，破敌就在此刻！”夏侯渊再也遏制不住心中的激动，纵声狂吼起来。命悬一线的曹军士兵立时如落水人抓住救命稻草般，士气立即振作起来，拼死与敌人纠缠起来。
“莫管曹军，先全力击破韩老狗！”知道必是敌援军赶到，马超面色剧变，断然喝令道。
……
然而，西面长安方向竟也同样响起战号之声。
“援军到了！”已萌死心的韩遂突然发狂般地指着西方，大声喊了起来。
驻扎在大散关的杨秋部、驻扎扶风郡的梁兴部，奉韩遂之命增援潼关。两部兵马在鹛县汇合后，终在韩遂九死一生之际赶到潼关。
马超军原本通过血战逐渐赢得了战役的主动权，但这主动权却在敌援军赶到后转瞬即没。
尽管马超悍勇难挡，尽管马超麾下部曲尽皆英勇善战，但败局却已无可挽回。重新恢复士气的敌军爆发出惊人的战力，让马超军的歼敌企图根本无法实现。不多时，曹操大军和杨秋、粱兴两部西凉军便迅速切入战场。马超、庞德抵抗了一阵后，还是无奈地接受了寡不敌众的命运。马超拼死突破韩遂军阻拦，与庞德汇合一处。随即，马、庞二人率领残余部曲向西南败退下去。
杨秋、梁兴因顾忌马超的威名，也未敢贸然追击，遂领军与韩遂残部汇合。而另一方面，曹操大军急行至潼关，虽成功地击退马超，但体力消耗极剧，也已无力追击……
……
至此，惨烈至极的潼关之战终告结束。
潼关这一战中，曹操、马超、韩遂三方共投入兵力逾20万之众，伤亡亦达到骇人的10万人。
从表面看来，曹操和韩遂是最后的胜利者。但这一战中，韩遂折损兵力超过4万人（有近一半是在夏侯渊赶到前造成的），已彻底伤筋动骨，最强悍的精骑战力也被马超的铁骑几近碾得粉碎。十年八年内，韩遂再也无力兴起大规模的战事了。可以说，这一战对韩遂是胜而非胜，日后能否稳固住西凉还是个疑问。相比较而言，曹操虽然也折损近两万之众，但却以这一战彻底瓦解了西凉对威胁。当然，真正说来，曹操的损失也不止这些——马超横扫雍、司二州期间，曹军的损失也不下5万人，而且更是延误了曹操平定河北的好时机。
至于马超，则成为最大的失败者——父亲身死，在武威的亲族生死不知。赖以纵横西疆的铁骑大军，最后居然只剩下了不到15000人。
……
失魂落魄的马超领军一路西退，意欲返回