雖然看似做到了步兵、騎兵和炮兵的配合，但卻不知他們的火炮射擊精度和烈度不足以壓制宋軍火炮，更不可能對宋軍的步兵線列造成實質性破壞。反而因為炮兵布置在前沿，失去了步卒的保護，在宋軍反擊中被沖散、消滅。
宋軍則在與蒙元長期作戰中，總結出了反騎兵陣型，而趙昺更是不予余力的對此加以改進。此戰中田忠采用的防守反擊戰術，事先就展開了反騎兵戰術。這種方陣以營或更大的單位組成，側翼有炮兵，輜重和指揮官被圍在正中。
在遭遇騎兵沖擊時，前出的散兵就地結成反騎兵陣型，步兵用上了刺刀的步槍指向四面八方，在以連發槍射擊的同時，輔以迫擊炮的支援和手榴彈，將沖擊的敵騎拒于其外。面對如墻似林的刺刀，蒙古騎兵也不太可能突破對方的防線，始終無法攻破他們的陣型，不得不繞行而過。
宋軍已經能夠熟練使用線列反騎兵戰術，大陣步軍面對敵騎沖擊展開步兵戰列線組成方陣。不同以往的是田忠限于兵力緊張，大膽的以淺縱深盡量擴大步兵陣線的正面，通過連發槍最大程度發揮齊射火力效果來攔阻騎兵。
在炮兵的協助下，田忠創造的單線戰術在蒙軍大規模騎兵沖擊下，由兩列步兵組成的細細紅線下卻成了一道不可逾越的人堤，連續打垮了敵軍多次沖擊，將蒙軍鐵騎擋在了勝利之門外，付出了巨大的傷亡，卻未能突破宋軍防線。
更為要命的是，經過歷次大戰宋軍騎兵也成長起來，尤其是首次北伐之后宋軍獲得了大量良馬，在吸收了蒙古騎兵優點后結合火器進行優化編組和訓練，宋軍騎兵發展已經遠遠超越了蒙古騎兵可以達到的水平。
所以那些蒙元騎兵以及胯下的戰馬對宋軍能夠采用何種戰術，以何種武器對他們進行攔截缺乏充分的認識。而張珪此時選擇騎兵沖鋒，希望沖垮敵方隊形，只能說是瞎沖亂打。宋軍發射的火箭彈雖然未必給機動力強元騎造成重大損失，但駭人的“聲光效果”卻直接導致了蒙古戰馬陷入瘋狂，自亂陣型。
在元騎正面沖擊失敗后，又嘗試了從側翼迂回包抄，同樣被宋軍側翼預備隊的方陣擊敗。在未能達到目的后，他們試圖撤出重新集結，而這時候宋軍布置在后方的騎兵從兩翼殺出對他們進行合擊。
蒙元騎兵裝備的火繩槍發射后重裝十分困難，作為備份武器的弓箭射程和威力根本敵不過宋軍手中可以連發的騎槍，更沒有炮兵支援。最終在短短半個時辰內就被宋軍步、騎、炮聯合打擊抹去了三分之二的戰馬和三分之一的人員，四個騎兵千人隊徹底崩潰。
潰散的騎兵沖垮了自己的陣列，宋軍展開追擊，騎兵從兩翼包抄，步軍銜尾追殺，蒙元大軍全面潰退十里，才在后軍接應下收住腳。而韓振則順勢令其它三面各部收緊包圍圈，將敵軍防御縱深進一步壓縮，，