眼见宋营乱起，完颜宗辅尽起大军，以己为中军，以完颜娄室为左翼，兀术为右翼，三军并进，猛攻宋营。

宋军五路大军于混乱之中仓促迎敌，此时刘锡军令未至，五路大军各自为战。先是刘锜率泾原兵马迎战兀术右翼军，刘锜身先士卒率大军与兀术激战数个时辰方才击破右翼军，将兀术围困。兀术麾下勇将韩常被流矢射中左目，其不以为意，反怒拔箭矢，带出左睛，张口啖之，如三国夏候惇一般。

眼看兀术要败之时，蒲察世杰率众前来接应，保护兀术突围而出。此时兀术见韩常已损一目，不禁叹道：“韩将军真乃我军之夏侯惇也。”

而此时完颜娄室身患重病，仍率领左翼军与数倍于己的宋军战于两沟之间，数个时辰中，其所率左翼军六次破围而出。又见兀术所率右翼军陷于困境，于是率大军全力援助兀术，而后二人合兵一处，集中优势兵力，猛攻赵哲环庆路大军。其部将蒲察胡盏、夹谷吾里补舍死忘生，于乱军之中杀伤宋兵无数，于是金军士气复振。

赵哲眼见不敌完颜娄室，又见他路人马各自为战，迟迟不能援应，于是心生退意，但舍弃手下人马，往西逃窜。赵哲一去，其军中将校望见主帅先逃，更无心血战，各自争先逃命，于是诸军皆溃。

及至黄昏时分，完颜宗辅收拢大军，命金军全力合攻宋军，此时宋军兵败如山倒，再无战意，无数人马奔逃于野，营中粮草辎重尽被舍弃。及至退回邠州后张浚清点人马，一战损兵八万，关陕数年积蓄为之一空。

就在邠州城中宋军将士一败涂地，士气低落之时，完颜宗辅则是大获全胜，于宋营中所获军资不可计数。收兵回营后，完颜娄室面如土色，咳喘之时有鲜血喷出。完颜宗辅见之心疼，说道：“力疾鏖战，以徇王事，遂破巨敌，虽古名将何以加也。”并将自己所用的金银器及甲胄，并马七匹赐之。但完颜娄室始终还是寿命将尽，于富平之战后三月，病死于泾州。

而此时的邠州城中一片愁云惨淡，张浚正面色铁青立于堂上，刘锡等将帅则是灰头土脸立于堂下，低头不语。

沉默许久后，张浚怒道：“十八万大军对阵金人八万，一战便损近半，误国大事，谁当任其咎者？”下方诸将皆言环庆兵先走。

张浚听得更加火起，便叫道：“环庆路经略使赵哲驭下不严，以致兵败，先将其斩首报来！”话音刚落，便有左右刀斧手齐拥而出，将赵哲按在地上。

赵哲不服，叫道：“建炎复辟时吾有从龙之功，岂敢私斩？”

此时张浚早就火冒三丈，见赵哲不服，便命人以铁楇痛击其口，顿时血流满面，不能作声。而后又命人将赵哲推出门外，斩首示众，关陕军士见其惨状，为之丧气。

张浚既斩赵哲，又贬刘锡合州安置，命诸将各领兵归本路。以陕西转运判官孙恂为环庆经略使。此时军中流言道：“汝等战勇而帅独被诛，天下宁有是事？”被参议军事刘子羽闻之，告于孙恂，于是孙恂以败军之罪，斩赵哲部将统领官张忠、乔泽。此事一出，关陕将领人人自危，随后便有环庆路慕容洮、慕容洧兄弟叛投西夏，泾原路将领张中彦、李彦琪叛降金军之事。

张浚于富平惨败，使得朝野震惊，就连宋高宗都来不及去管刘豫僭立伪齐之事。此战过后，完颜宗辅利用缴获的大批粮草军资，于南宋降将引导下，乘胜向关陕之地大举进攻。及至次年三月，关陕之地几乎尽丧于敌手，宋军仅守住入蜀要隘，与金军对峙。

而就满朝震惊于富平惨败之时，一个不速之客来到行在，面见了高宗皇帝皇帝。