天複二年（902）六月初十，雙方在虢縣（今陝西省寶雞市陳倉區）以北交戰，李茂貞的軍隊傷亡高達一萬，隨後退守鳳翔城。此時，朱溫又開始了自己的表演：“岐王啊，我隻想迎陛下回宮，不想和你較量。”朱溫一邊裝著無辜，一邊修建了五座營寨，打算將李茂貞困死在鳳翔城。客觀地說，李克用無法支援李茂貞，而王建猥瑣地蠶食著李茂貞的地盤，李茂貞已經陷入絕境。
那麽問題來了，李茂貞坐擁十五州的土地，為何會不堪一擊？
從地緣優勢來看，李茂貞位於長安和蜀中的中間地帶，天生就是挨打的角色。他其實有兩個選擇，一個是臭不要臉，直接開進長安，挾天子以令諸侯，風險就是被天下諸侯群起而攻之。第二個選擇就是不趟朝廷這攤渾水，先和西川的王建開戰，如果拿下王建，李茂貞就可以毫無顧慮地逐鹿中原。
事實上，朱溫的地緣優勢也很差，可他提前消滅了河北、淮南的軍閥，收編了長江流域的勢力。此次來關中，朱溫沒有後方威脅，這是他最大的優勢。再看看李茂貞，雖然軍力雄厚，可是要對付王建和朱溫兩個梟雄，難度可想而知。
天複二年（902）六月二十二日，李茂貞將大軍拉到城外，準備和朱溫一戰定乾坤。據史料記載，此次交鋒，雙方從清晨一直打到傍晚，朱溫沒占到任何便宜，反倒是李茂貞越戰越勇。然而，夜幕開始降臨，李茂貞擔心自己的空城被偷襲，再加上兵力耗損嚴重，最終鳴金收兵，再次退入鳳翔城。
這是關中軍閥、河南軍閥之間高質量的一戰，朱溫也是元氣大傷。不過，此戰證明了一個道理：單論軍人的戰鬥力，朱溫不比李茂貞強多少。這應該是朱溫收獲的一個新認知。正值夏天來臨，天氣炎熱，陰雨綿綿，許多將士們都身染疾病，無法作戰，朱溫於是下達了撤軍的命令。