他以中軍游擊楊陸凱統兵三千佯攻東虜中軍大營，左翼總兵盧向同率軍三千突襲清軍后營，自統四千精銳廣備引火之物，準備趁亂焚燒多爾袞的糧秣。
由于阿巴泰敗亡之事，多爾袞安營之后，亦有所提備，八旗軍人不卸甲，馬不離鞍，輪流休整。
然而天雄軍多備強弩，又都為盧象升鄉黨，長期和流寇作戰，號令極其嚴明，在攻擊命令下達后。
負責佯攻的楊陸凱部率先發動，他們朝清軍大營射出了漫天的火箭。
時多爾袞雖嚴令諸軍不可懈怠，然其所部滿蒙漢軍皆對明軍的戰力嗤之以鼻，認為阿巴泰不過是誤中明軍詭計，再加上又收到多鐸滹沱河大捷，更加輕視明軍，在遭到明軍突然襲擊后，居然混亂不堪，兵找不到將，將找不到兵。
看到清軍大亂，盧象升大喜過望，即令楊陸凱化佯攻為主攻，同時親率全軍總攻，并嚴令，“刀必見血、人必帶傷、馬必喘汗，違者斬！”意圖畢其功于一役，一舉擊破清軍主力。
然而清軍大營雖然混亂，但清軍到底還是有所戒備的，在經過最初的混亂之后，佟圖賴、額克蘇以及李率泰等滿漢將佐紛紛收攏本部精銳和突入大營的明軍絞殺起來。
天雄兵偷襲得手握有先機，清軍人多而悍勇，雙方死戰之下，竟然打了成了平手。
這一仗從當夜子時一直殺到辰時，盧象升見天將放亮，唯恐寡不敵眾，方才收兵退回小孤山。
是役，天雄兵損失四千余人，擊斃擊傷八旗兵三千余，焚毀清軍營盤十五座，清軍所搶掠的人口、牲畜、糧食，也在混戰中損失大半，很多被清軍擄掠的青壯趁機逃出了大營。
慶都之戰之后，多爾袞由于軍糧不足，只得飛書多鐸立即率軍和其在真定會師，共擊盧象升。
而取得了重大戰果的盧象升即傳諭虎大威等將與其至慶都會師，又飛書關寧軍高起潛部，著其立即轉入保定，趁東虜糧秣耗盡之際，共擊多爾袞。
熟料，高起潛居然借故推脫，關寧軍日行十余里，坐視多爾袞主力轉入真定。
更令盧象升氣憤的是，楊嗣昌居然以岳托部偏師入河間的理由，抽掉了盧象升麾下大同總兵王樸，原保定總兵劉光祚部轉入任丘，至使盧象升所部軍馬更加單薄，只余萬人。
外有強敵，內有掣肘，盧象升沒有絕望，在匯合了虎大威、楊國柱所部軍馬后，盧象升本欲率軍轉入慶都，以蓄養體力，整軍再戰。
然陳新甲心腹保定巡撫張其平居然拒絕盧象升所部入城，更拒絕提供錢糧物資。
虎大威、楊國柱等將見朝廷如此不公，皆是大怒，楊國柱泣拜道：“我等方欲死戰，朝廷如此處置，置我等忠義之士何往？督臣不避矢石，屢挫泉酋，今朝廷不光薄我軍馬，亦不提供錢糧，乃欲督臣死乎？督臣不若轉入宣大，末將等必以死報之。”
盧象升亦是傷感，頓足長嘆道：“予受國恩久矣，恨不得死所，有如萬分一不幸，寧捐軀斷脰耳。”
竟拒絕虎大威等人建議，率本部軍馬尾隨多爾袞入真定，虎大威、楊國柱不忍盧象升獨赴險地，亦督軍跟隨。