大軍出雁門後，很快就被匈奴的偵騎盯上了。二十萬大軍行軍，行跡根本無法影藏，王離索性就大張旗鼓的進軍。
秦軍的戰略意圖很明顯，就是自北向東橫插過去，切斷正在圍攻上穀、漁陽等地匈奴主力部隊的退路。頭曼在發現了秦軍主力部隊的蹤跡後，迅速集結了大軍，迎了上來。
出雁門後五日後，在沃洱河河畔，兩隻大軍的先鋒遭遇了。混戰一場，互有死傷，各自引兵退卻，第二日，雙方的主力便碰上了。
匈奴雖有四十萬部眾，人數足足是秦軍的二倍，可精銳程度卻遠遠低於裝備精良且身經百戰的秦軍。草原上的漢子雖然上馬即為戰士，嫻熟弓馬騎射，可對上訓練有素的北軍，就像是一群烏合之眾。
試探性的交戰數次，一連三日，匈奴皆是敗退，折損了二萬多人，而北軍傷亡不足五千。當匈奴的貴人們發現秦軍仍然是以前那支令人恐怖的秦軍，而並非像傳聞般人心浮動士氣低迷，便紛紛膽顫。當初在頭曼城許下的豪言壯語也選擇性的遺忘，任頭曼怎麽催促也不敢再衝撞秦軍的軍陣。
頭曼見諸部已經心生畏懼，也無可奈何，隻得避免與秦軍決戰。聽取了燕複的建議，如牛皮糖一般緊緊的纏著秦軍，秦軍若進，則避其鋒芒撤退，若退則遠遠跟隨，伺機趁其不備攻擊。
如此戰術下，秦軍接連幾日都吃了些小虧，蘇角便獻上一計。大軍佯裝撤退，卻在月黑之夜三萬精騎悄悄離去，匈奴大軍卻沒有發現秦軍的異常，照舊緊緊跟隨。
待三日後秦軍的精騎突然從匈奴背後殺出，秦軍中軍主力趁機反擊。匈奴軍中一時大亂，幸好右翼的左賢王冒頓部及時回援，拚死向秦軍發起了反衝鋒，阻擋住了秦軍的攻勢，頭曼的中軍才得以脫身。
經此役後，匈奴大軍再也不敢和秦軍正麵交戰，而是遠遠的避開遁走。王離則率軍繼續北行，企圖找尋匈奴人的主力。