战事在三日后打响，与先前一样，契丹在得知大唐只派出了一万骑兵后，迅速派一万五千骑兵迎击，双方决战于距离营州五十里外的一片开阔地。由于人数相差的并不太大，双方激战久久不能互克。但随着时间的推移，契丹骁勇善战的特性被激发，渐渐取得了上风。但同一时间，大唐的两万步兵也赶到了战场，契丹发现苗头不对，没有恋战，马上撤兵，将大军汇拢与营州城内。

大唐军也乘胜追击，以三万人的军力，全力进攻营州，卫宏和殷开山等大将在前沿设立临时指挥所，及时对战场进行指挥作战。攻坚战从傍晚打到次日中午，尽管拼尽全力，但依旧没能攻克。

此战阵仗甚大，契丹可汗意识到此战不能败，便从各部集结两万兵马，支援营州。而殷开山也传令回后方，从北方边境、马鬃山等各地，调遣了一万五千人进行支援，务必要在营州与契丹进行决战！而同一时间，小分队也摸到了李靖的关押地点，位处契丹腹地的一个叫做‘黑水沟’的山牢。

看守山牢的契丹兵卒只有八百人，人数不多，再加上位处契丹腹地，绝对敌军不会来犯，导致粗心大意，被小分队的突然袭击打的措手不及。小分队一冲入山牢，便斩杀三百余人，剩下的五百契丹士兵组织兵力进行顽强防守，但面对一千骑兵的来回冲杀，根本无法稳定阵型，没坚持多长时间，剩下的五百契丹士兵就被全歼。

等小分队打开山牢，从里面将精神颓萎的李靖救出来时，李靖还以为自己是在做梦，抓着小分队统领的袖口，高声大喊道：“是圣上派你们来的吗？是圣上不舍弃我李靖吗？”

“是贤王派我们来救您的！”统领随口回了一声，便打发两个强壮的士兵，将李靖扔到马背上，向大唐方向撤去。契丹境内派出一千多骑兵进行追击，但双方都是快马，契丹追了一夜也未能追到，最后只能放弃。

而营州战场此时已经到了白热化的阶段，尽管大唐士兵悍不畏死，四万多兵马拼的只剩下三万，折损一万多，但营州城池仍旧是没有被攻破的迹象。

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