刘綎接到王芬求援后大骂：“恃勇少谋，轻敌冒进也就罢了，抗令不遵，私改营地！即便把他救出来也得军法治罪！身为都司竟如此行事，就连总督也不能轻饶他！立刻出动全军救援前锋营！”
都指挥使王芬被杨应龙重重包围，王芬先是令梯次阻敌，再令结阵防御，明军死伤渐渐增多，王芬哀叹救兵难以速至，今日性命难保。明军前锋营箭矢弹药耗尽，与播州军陷入混战，王芬被流矢射中阵亡，守备陈大刚、天全招讨杨愈等尽皆战死。明军前锋营残部大溃，杨应龙下令追击。
刘綎亲率骑兵赶至，正与杨应龙先锋部遭遇，杨应龙与刘綎相互对望，不由杀心大起。两军同时发起冲锋，杨应龙与刘綎两马对撞，双刀互碰，皆被撞下马来，一时蒙楞。二人稍加定神再举刀相向，互斗三十回合，杨应龙回身一刀砍去，刘綎侧身避过趁机将杨应龙踢翻在地，刘綎趁势大步向前挥刀猛砍，杨应龙只得就接连地翻滚以避刀锋。幸有苗兵来救挡住刘綎刀势，杨应龙才得以起身获救退入后队。杨应龙担心明军后援将至，下令撤兵与主力会合，刘綎亦不敢孤军深入也下令收兵。
杨应龙召杨朝栋、杨珠议道：“刘綎、麻贵知我亲率大军来攻，也必倾全力迎战，能否歼灭这一路官军并重夺娄山关在此一举。之前我率先锋队与刘綎遭遇，我观此股官军战力不在我播州军之下，刘綎此人勇猛异常，又多计谋，熟知我播州情势，也难关娄山关会被他攻下。之前未在娄山关多布兵力，现在追悔莫及。”
杨朝栋说道：“这刘綎之勇天下皆知，还有麻贵也于边塞屡里功勋，历经边塞大小百战，可谓久经战阵，平哱拜，征朝鲜也威名显赫。播州兵少与火器作战，而火器却为官军之利器，使用纯熟，还需多作准备才是。”
杨珠却对刘綎极为轻蔑，跃跃欲试：“大公子不可尽长他人志气灭自家威风，播州立足七百年，岂能因区区火器便定胜负，战场胜败除计谋筹划之外，军心士气和战斗技艺更为重要。我愿为先锋，率部直取刘綎，我早已想见识他那口大刀究竟有何本事。”
杨应龙担忧杨珠过于自傲，恐其有失：“此次你不必为先锋，由我亲为先锋，一则鼓舞士气，二则可吸引官军注意，我有朝栋在身边保护即可。我军必先发制人，抢占险要四面合围，以弓弩优先射杀其火器营方可全力一战。而杨珠你领兵一万暗伏不动，在两军胶着之际抄后重夺娄山关。刘綎就是出奇兵前后夹击才使关防崩溃，今日便以彼之道还施彼身！”杨珠领命。
刘綎待到麻贵及麻镇大军赶至，播州军已抢占各处高地，四面合围。明军反应稍慢陷入劣势，杨应龙号令射发弓弩，明军举盾结阵，间隙之间再以火炮箭矢施以反击。两军陷入对峙，杨应龙率部列阵，准备趁明军苦于防守之时发起冲击。
麻贵见此只顾抵御绝非上策，见苗兵列阵，与刘綎相商道：“贼兵已准备发起冲锋，为今之计只有与敌混战方能使贼军弓弩投鼠忌器，为此我军必需先冒箭矢重整队列率先向杨应龙进攻才可全力一搏。”刘綎赞同此议，号令全军向苗兵发起反攻，刘綎大呼杀贼，以厚赏振奋军心，刘綎亲自冲坚，明军冒死突击。杨应龙见明军竟率先发起反扑，大笑数声立即引兵迎战。两军战作一团，双方各拼死力，一时间战力相当，难分胜负。
两军激战半日，难分难解，而明军尚有一支伏兵严阵以待，游击周敦吉、守备周以德见时机已至，分成左右两翼，从侧突然杀出，播州军猝不及防，腹背受敌，混乱不堪，军心因而大乱，全线溃败。杨应龙在杨朝栋保护之下匆忙撤退，明军追至养马城回师。即将重夺娄山关的杨珠也因应龙溃败而率部从娄山关撤出。
战后刘綎仿播州军于娄山关前设置木栅路障，坚壁清野，请求增援，十日后攻占后水囤于冠军山扎营。后马孔英、吴广、陈璘部已陆续赶至与刘綎、麻贵会合。李化龙听闻大胜，下令嘉奖。
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