第二天，耿秉信心满满地带着越骑校尉孙彪、越骑司马楚良等十数名亲信随从人员，穿崤函古道，过三辅，经河东，一路向西疾驰而去。途中各州府郡县衙迎送，礼节备至，但耿秉一概不停，仅于驿置中小歇，终于在十二月十七日，风尘仆仆到达积雪覆盖的酒泉边塞下的昆仑塞，与王遵、郑众和段彭汇合。
此时，河西酒泉、武威、张掖各郡已集结六千余骑于昆仑塞。敦煌郡派出的则是中郎将郑众麾下精锐，由秦惇、秦褒两司马领军的玉门关营和阳关营。
玉门营、阳关营是郑众来敦煌郡后精心训练出的沙漠劲旅，每营各一千骑，领军之将秦惇、秦褒是亲兄弟，他们的兄长便是大汉赫赫有名的骑都尉秦彭。永平十五年（公元72年），秦彭曾作为驸马都尉耿秉的副将出征北匈奴。此时，秦彭已进入塞北，接替刘张成为塞北军主将，秦惇、秦褒兄弟二人便皆以司马之身随段彭、王遵远征！
耿恭的部下军候范羌正在军中，耿秉详细听取了范羌的禀报后，迅速将一千劲卒交给越骑校尉孙彪、越骑司马楚良，命其成立镇北屯骑营，先行离塞，至星碛山筑塞屯守，策应伊吾庐城汉军。并在星碛山建立兵站，储存粮秣武备，为征北大军提供粮秣保障。
等两将接过兵符，耿秉又庄重密令道，“吾征西将军府掌河西五郡，为汝二人后援。不管伊吾庐守将为何人，伊吾庐城丢失，汝二人都需提头来见！”
二将愣了一下，他们这才知道自己肩上真正的使命，怪不得要在星碛山建兵站，孙彪道，“请将军放心，吾二人定与汉军伊吾守将保持驿传，互相策应，确保伊吾庐城万无一失！”
等孙彪出发后，耿秉才正式接过了酒泉太守印绶。并迅速开府升帐，命征北大军以谒者王蒙为先锋，以原酒泉太守段澎为主将、敦煌太守王遵为副将，以谒者皇甫援为后军，大军即刻出发，出星碛山，从伊吾绿洲秘袭车师。
耿秉确定的主要策略为二路夹击，一路由谒者皇甫援率玉门关营、阳关营二千骑，出玉门关，经蒲昌海，公开过白龙堆，越过墨山国，直出车师前国柳中城。以酒泉太守段澎、敦煌太守王遵率领前军、中军，在军候范羌引导下，出昆仑塞，过星碛山和伊吾庐，直达车师前国交河城。
耿秉强调，“匈奴呼衍部惯于骑射和野战，不擅守城与攻城。故吾两军要调整速度，务于建初元年正月十五日午时前，同时发起攻击。务求在阵战或野战中，歼灭呼衍部有生力量，解救戊已校尉于水火！”
散帐后，谒者皇甫援率麾玉门营、阳关营二千人马迅速出玉门关，进入茫茫的大沙漠。
二天后，即汉章帝建初元年（公元76年）正月二日晨，酒泉太守段彭、敦煌太守王遵率汉军主力自昆仑塞北上，出星碛山，进入西域茫茫的大沙漠中。
虽然关宠已殁，窦固与耿秉都已得到密报，但是，他们制定的北征部署，仍是先击车师前国，再出天山之北救耿恭。这是一出由将帅主导的大棋，是确保汉军此次远出，不但能救出耿恭，而且还必须与经略西域的北匈奴主力南呼衍部决战，消灭其有生力量，最大限度地减轻位于葱岭之下的班超汉使团的压力。
此时的车师前国，消灭了关宠的汉军，左鹿蠡王占领了柳中城。他将王庭设在交河城，郝宿王、万夫长石舂担任交河城镇守使。同时命万夫长呼衍砭占领并镇守柳中城，命、万夫长、幕师木都镇守高昌壁。并派出二哨小队，向东方的伊吾庐和南方蒲昌海边的楼兰城，放出了警戒。
建初元年（公元76年）正月十一日，柳中城镇守使呼衍砭派出的沙漠巡哨小队，率先在沙漠中发现汉军。只见汉军旌旗蔽日，战马萧萧，尘沙蔽日接天，看起来足足有“万余骑”，正向车师前国凶猛扑来，且离柳中城不过三日距离。
屠乌闻报大惊，一边准备坚守城池，一边迅速向交河城的呼衍王告急，并再次派出探骑，务要搞清汉军兵力和主将姓名。
汉军远来，想攻破大营与坚城交河，绝非易事。
计议已定，他先给天山以北的单于报警，同时在纷飞的雪花中离开老巢交河城，进入城外大营。进入大营安顿下来后，他再派出信使，命呼衍砭与木都倚城坚守，待汉军粮尽，定然不战自退。
但是，由于柳中城被围城数月，汉军虽然城破人亡，柳中城也被打得残破不堪。匈奴人擅长野战、远袭，不擅攻城，更不擅守城。呼衍砭担心自己会重蹈关宠覆辙，柳中城一旦被汉军围城，定然也会截水断流，自己岂不是也要玩儿完？
于是，他自己做主，依托坚城，同时在北城门外扎下坚固大营。既有利于坚守城池，又不致全军被陷于城中。他坚信，汉军数千里远来，人马疲惫，定然对坚营与坚城奈何不得！
正月十五日午时，在耿秉规定的攻击时间到来前，谒者皇甫援率后军秦惇、秦褒麾下的二千人马从沙漠中骤然杀出。他们一边疾驰一边快速变换成攻击队形，到沙漠边缘离匈奴人阵形一箭远处时，便突然结阵相拒。
城头飘扬着北匈奴左鹿蠡王部的战旗，皇甫援和秦惇、秦褒悲哀地看到，已校尉关宠和他的千余名汉军均已经殉国。望着城头上乌云一般的黑色旌旗，汉军每一个士卒眼里都冒着怒火，渴望屠净眼前的匈奴人，为殉国将士报仇雪恨。
看着匈奴人凭着坚城固营，却出城列阵相拒，皇甫援既不解，心里又大喜。
探马已经判明汉军只有两千骑，害怕在城中坚守被后续汉军围城，便率领他的三千守军在柳中城外结成大阵，正以逸待劳，等待汉军前来陷阵时击溃这股汉军。等汉军扎阵完毕，左鹿蠡王帐下一名千骑长举着弯刀至汉军阵前搦战。
主将皇甫援刚要亲自出战，秦惇一声不吭，已当先拍马出阵。两人在沙漠上战约二十合，秦惇勇不可挡，一矛将千骑长挑飞。匈奴阵中，前军主将呼衍砭头一偏，又一名千骑长拍马而出。两人交战不足十合，千骑长又被秦惇长矛贯穿胸部而亡。
屠乌大怒，自己拍马而出，举着大刀向皇甫援杀来。
皇甫援拍马接住，两人大战了五十余合，竟然不分胜负。双方正要鸣金收兵，恰在此时呼衍砭稍一分神，被皇甫援一矛扎中左边大腿。
屠乌差点落马，手中大刀失手，便急忙抽出腰中弯刀招架。
就在此时，北匈奴中军开始鸣金。皇甫援可不想停手，如果让屠乌退入城中、营中，就难打了。秦惇的玉门营、秦褒的阳关营以守城见长，弩射技艺高超，攻城不是强项。以区区两千擅长防守的精骑，想攻下数千敌坚守的坚城，简直是痴心妄想。
他不知道酒泉太守段彭、敦煌太守王遵的人马杀到哪了，此刻或许已经开始围困交河城。见匈奴人鸣金，皇甫援当机立断，手中长矛向后一招，自己已当先追杀呼衍砭而去。
屠乌正驰向自己阵中，忽闻身后马蹄声急，回首一看，见汉将竟然追杀过来了，仓促间便抽身急走。匈奴阵中，见主将遭到追杀，汉军喊杀声震天，已经全军开始冲锋，便箭如雨下。可汉将一一挑落箭矢，势不可挡地冲杀过来。到了匈奴阵前，战马腾空而起，跃入大阵，如入无人之境，瞬间挑杀十数名士卒。
汉军玉门营、阳关营两千骑均执矛或环首刀，如潮水一般与猝不及防的南呼衍部战阵碰撞到了一起，两军开始残酷的近身搏杀。
守军虽人数略占优，但较短的弯刀和士卒搏杀能力均不如汉卒，两军很快便分出了高下。屠乌仅带领千余人退入城内，且城内也到处喊杀声连天，每一条街道上都在交战，而被关在城外的北匈奴士卒则四散哄逃。
秦惇、秦褒已率部与北匈奴人绞杀在一起，此时已经追着北匈奴人腚后杀到城内。