云中郡治，即北魏故都盛乐，属北魏所设之朔州，北魏之禁军的防区非常大，分布于恒、朔二州，以及更北的柔玄、武川二镇，所以北魏禁军总是在参合陂集结，参合陂是沃水下游长城之北的一个大湖泊。
这时代平城与黄河之北的河套水系众多，森林成片覆盖，代北盆地沃野千里，阡陌田野与草原连绵，远不是后世那般荒凉模样。
自八月底决策，拓拔焘很快就调集兵力，派司徒长孙翰、廷尉长孙道生先赶往浑河口，接管高唐侯元子献三万骑兵为前军，并派宗正娥清至盛乐东北的参合陉伐木，运木料往盛乐西南两百里的浑合口昆新城屯集，以备在君子津搭建浮桥，昆新城至君子津不过二十里。
随后，拓拔焘率从征众臣赶赴参合陂，派将军贺多罗率精骑五千为前锋，自率长乐王嵇敬、高阳公安同、常山王元素、太仆丘堆、将军元太毗率步军四万，骑兵一万，另以南阳王元伏真、执金吾桓贷、将军豆代田率步军二万携带辎重跟进，取道盛乐南下。
因大军皆在参合陂集聚，拓拔焘率兵至盛乐只用了四天，在此休整一日谒先祖陵庙后接长孙翰快报，君子津浮桥初步建成后，胡夏散居于黄河两岸三座军城的胡人酋长纷纷降附。
这些部旅是胡夏所弃赶到边荒之地，鄙称为“鹊子”，北魏也早伏有细作拉拢，故长孙翰大军一到就降了，拓拔寿大喜，即命长孙翰、长孙道生、元子献率三万骑兵先渡河，随之自率主力跟进。
盛乐到君子津不到两百里，拓拔焘率主力赶到时，长孙翰已南下美稷，即拔邻山西北清水之畔的一座大城，原是匈奴故都，赫连勃勃在统万城建都后，对美稷并不重视，用来流放囚犯，以耕牧供养王廷，长孙翰一到，这些囚犯或一些不受待见的部族也纷纷归降，北魏前军顿时长驱直入。
从美稷东南沿长城而下，途中有伏骨水、窟野水、阊水穿过长城汇入黄河，在更南的东汉时上郡属国城之南，还有一条帝原水，这道榆林长城东西丘陵沟壑纵横，遍布森林溪谷，长城北丘陵地下则是大片的草原，腾格里沙漠几乎不存在，只是一片不太大的戈壁滩。
长孙翰率兵从美稷东南的拔邻山南下，沿途水草丰美，仅带些炒米、肉干、乳酪，并携两万头牛羊作为补给，仅用五天就到了帝原水，但此时统万城已收到急报，派了赫连勃勃四弟、上将军、兼司隶校尉赫连阿利罗引统兵三万驻城而守，但据军报也只是提前到了一天。
于是，长孙翰率部在距城二十五里的帝原水上游一处临岸坡地上扎营，次日一早即率三万骑沿河而下十里，在一片微有起伏坡度的高处列阵，派出几支小队骑兵至属国城下来回刺探，见阿利罗引久久不出，便增派小队骑兵至城下叫骂。
长孙翰是轻骑而下，并没带攻城器械，见夏军龟缩城内不出战，便故意调出一支五千人的兵力采集土石，四处寻找树木加以砍伐，堆积在河边搭建浮桥，佯作要绕城南下。
帝原水是沙砾河，与统万城南的奢延水相汇，最后注入黄河，所以上游河面并不宽，最深处才到颈项，只填些石块也足够大军涉水而过，这让阿利罗引大为着急，至晌午时只得率兵出城，列成中军与左、右两冀，以战斗队形缓缓战场推进。
虽同为三万骑兵，但夏军装备与魏军相比要略差一些，因夏境缺铁，但商洛山红崖冶、铜青冶却大量产铜，铁料多是对外交易所得，故许多兵器都是以铜打造。
即是铁质兵器也多省着用，甚至多混合以铜料，这就让一些士兵的环刀要薄得多，很容易折断。自去年商洛失守后，胡夏的铜料供应也没了，是以兵器非常紧缺。
秋高气爽时节，天气良好，日近隅中也没什么风，双方皆全骑兵，相距五里排开阵势，因骑兵作战活动范围会非常大，方圆五里足够出战的兵力在战场奔腾迂回。
长孙翰时年五十来岁，已是北魏老将，而元子献是中山王元纂之子，时年不到三十岁，长得膀大腰圆，个头非常雄壮，为人性格骄狂，十分勇猛好战，且臂力过人，能开四石强弓，素有百步穿杨的美名。
这支前军精骑也属于禁军，原本是拓拔焘准备自己率领出征，但南方情况发生了变化，便以此为前军，派长孙翰来统率。自渡君子津南下，元子献就一直表现得不大服从，长孙翰对此也心知肚明，待阿利罗引率军一到，便召来元子献耳提面命。
“我部前军有开山铺路破阻之责，是以不必试探进攻，素闻高唐侯勇武绝人，大汗本有让你统前锋之意，不知头一轮进攻，你是否愿意来打？”
“某早就等得不耐，平阳王便说吧，右冀出多少骑？”元子献不但自负，还有点性子急燥。
长孙翰手执马鞭，指着东面左冀道：“你可出五千骑，从西南绕攻其侧后，某会调左冀冠军将军独孤娄、独孤侯尼须、独孤归父子三人同出五千骑，以斜向攻其前阵，如何？”
“平阳王这是欺某怯敌吗？这前阵某来打！”
长孙翰闻言一怔，这打前阵往往伤亡较大，打侧后不但轻松，而且容易达成目的，见元子献如此请求，便点头同意下来，派亲卫骑兵往左、右两冀传令。
片刻后，独孤娄率五千骑离开本阵向东南方向迂回，元子献率五千骑自西北斜向前方狂奔，大队骑兵从坡地上冲下来，马速须臾就提到极致，阿利罗引也即时作出反应，调出同等兵力迎战。
但统万城的赫连昌感觉到危险，将三万宫卫精骑牢牢地控制在手里，调给阿利罗引的多是部族城卫军，装备和战力要差得多。
两支骑兵在河畔的草地上轰然对冲而过，夏军骑兵一下就翻倒近千骑，一来一回三轮之后，夏军骑兵队形散乱不堪，元子献看准机会，突然甩开敌骑，率部直冲夏军前阵。
隔着两三里的距离，阿利罗引也已经看出来了，急忙再调三千骑拦截，但魏军精骑十分骁锐，一个冲锋就将拦截骑队凿穿成两段，直冲向夏军中军前阵。
这时原野上不知何时起风了，一阵大风自北向南，席卷起漫天风沙直吹向夏军骑阵，魏军骑兵顺风飞奔，速度奇快，瞬间就突入了夏军前阵，破开一个大大的缺口。
几乎同时，独孤娄也率骑队击溃夏军，直冲其东南右冀后阵，夏军大阵前后受敌，加上风沙狂拂而过，全军人马俱惊，阵势一时大乱。长孙翰看准时机，立即令左、右冀全体出击，中军随后掩杀。
原野上万马奔腾，风沙漫天呼啸，夏军只坚持了小半个时辰就全线崩溃，赫连阿利罗引率中军数千骑仓惶南逃，遍野的骑兵散得到处都是，但越过帝原水时，许多骑兵翻倒于河中，被魏军三面包抄绞杀。
长孙翰见此，留下左、右冀继续战斗，自率一万骑中军尾随阿利罗引涉过帝原水穷追不舍，仅一日间追杀一百三四十里，到下午申时又追过了黑水，已到统万城北郊附近。