登岸后，李密毫不耽搁，与程知节日夜兼程，绕开可能遇到的巡哨，直扑黑石方向。拂晓前，他们已悄然接近黑石隋军营寨。
黑石营中，杨公卿因前日激战疲惫，加之认为李密主力已溃，南岸月城指日可下，戒备不免松弛。营中烽火台有士卒值守，但注意力也多在南岸方向。
李密观察片刻，见营门守军昏昏欲睡，烽火台上哨兵身影稀疏，心中一定。他对程知节低声道：“知节，你率三百骑，直冲营门，务必打开缺口，制造混乱！我带两百骑，直取烽火台！得手后，不必恋战，四处放火，然后依原路撤退，回南岸月城方向！”
“魏公放心！”程知节舔了舔嘴唇，眼中露出嗜血的光芒。
“杀！”随着李密一声令下，五百精骑如同黑夜中窜出的豹群，骤然加速，冲向隋军营寨！马蹄声终于惊动了守军，但为时已晚！
程知节一马当先，挥舞大斧，砍翻营门拒马，撞开栅栏，三百铁骑狂飙突入，见人就砍，逢帐便烧，顿时将营寨前部搅得天翻地覆，火光四起。
李密则率两百骑，绕过正面混乱，从侧翼直插营中高地——烽火台所在地。守台隋军不过数十，仓促应战，如何挡得住李密亲率的两百亡命精锐？不过片刻，烽火台便被占领。
李密亲自点燃了烽火台旁备用的六堆巨大柴堆！六道粗大的狼烟，裹挟着熊熊火光，冲天而起，在黎明的天空下，数十里外清晰可见！
按照约定，六烽连举，乃是最高级别的警报，意味着男岸营寨遭到毁灭性攻击，危在旦夕！
洛水北岸，月城之下。
王世充正指挥大军，准备发动新一轮的猛攻，誓要在今日拿下月城，生擒李密。忽然，身后亲兵惊呼：“大帅！快看南岸！”
王世充猛然回头，只见洛水北岸，黑石方向，六道巨大的烽烟笔直升起，火光映红了那片天空！他的心脏猛地一沉，脸色瞬间变得惨白。
“怎么可能？！李密不是在月城吗？！”王世充又惊又怒，“杨公卿是干什么吃的？！”
身边将领也慌了神：“大帅！六烽连举，是最高警报！黑石营定然遭到大军猛攻，恐怕……恐怕是李密主力回师，或者洛口仓的瓦岗军绕过来了！”
“回师？洛口仓？”王世充心念电转。李密主力溃败，短时间内不可能组织起能威胁黑石营的强大兵力。但洛口仓方向确有瓦岗军驻守，若是其守将闻李密被围，冒险来援，抄了后路……黑石营若失，自己在北岸便成了孤军，粮道也可能受威胁，更重要的是，大军将失去退路和与南岸的联系！
“撤！快撤围！回师，救援黑石！”王世充几乎是从牙缝里挤出命令。尽管不甘心，但他不敢赌。黑石营的重要性，远大于尚未攻下的月城。
围攻月城的隋军接到撤退命令，不明所以，但见北岸烽火连天，也知不妙，匆忙后撤，奔向洛水岸边，争抢船只渡河，场面一时混乱不堪。
月城上，苦战一夜、已至极限的王伯当等瓦岗守军，见城外敌军突然潮水般退去，北岸烽火熊熊，先是一愣，随即爆发出劫后余生的欢呼！他们知道，魏公的奇袭成功了！
王伯当岂会放过这个机会？他立即集结城中所有还能作战的兵马，大开城门，追击撤退的隋军！隋军心慌意乱，归心似箭，遭此掩杀，更是溃不成军，自相践踏，落水而死者甚众。
王世充狼狈不堪地率先渡河回到南岸，急趋黑石营。然而，等他赶到时，只见营寨前部一片狼藉，余火未熄，尸体横陈，但李密的骑兵早已不知去向。杨公卿灰头土脸地前来请罪，言遭数百精锐骑兵突袭，被其焚烽放火，搅乱营盘后遁去，因天黑且敌骑迅猛，未能追上。
“废物！”王世充气得几乎吐血。他知道自己上当了！那根本不是什么大军，只是李密的小股精骑骚扰！自己却被六道烽火吓破了胆，放弃了唾手可得的月城和擒杀李密的机会！
而更糟糕的还在后面。李密与程知节率骑返北南岸后，与王伯当汇合，趁王世充大军渡河南返、立足未稳、士气受挫之际，集结月城内外所有能战之兵，约两万余人，主动渡过洛水，向正在黑石营附近整顿、惊魂未定的王世充军发起猛攻！
王世充军一夜之间，先是从围攻者变成撤退者，又从撤退者变成被追击者，士气早已跌至谷底，建制也有些混乱。面对绝地反击、气势如虹的瓦岗军，竟然抵挡不住！李密亲率精锐反复冲阵，程知节、王伯当等将奋勇当先，瓦岗士卒也知此战关乎生死，无不拼死力战。
激战半日，王世充军大败，向洛阳方向溃退。瓦岗军追杀二十余里，斩首两千余级，缴获器械辎重无数，方才收兵。
洛水之畔，尸横遍野，河水为之染赤。李密立马于血色夕阳下，望着败退的隋军烟尘，脸上并无多少喜悦，只有深深的疲惫与一丝后怕。此战先败后胜，虽重创王世充，但瓦岗军自身损失亦极惨重，特别是柴孝和之死与大败初期的兵员折损，动摇了根基。王世充虽败，却未伤元气，退守洛阳，仍是心腹大患。