一口气跑出四十多里地，十三阿哥的部队已拉得老长，前前后后如一条长龙似的，尤其是后面的清军逃散者严重，面对这种情况，十三阿哥气得脸色发白，可又无可奈何。
“王爷，前面就是门头沟了。”
站在马背上，抬手向前方眺望，十三阿哥让前锋快速穿过门头沟，同时留意四周埋伏，交代完后，继续向前，当前锋过了门头沟不久，还没等十三阿哥放下心里，突然就听到一阵阵炮响，十三阿哥脸色瞬间大变。
“王爷！不好了，前方有明军！”一个将领慌忙策马跑来。
“有多少人？”十三阿哥急问。
“黑压压的一片，就守在门头沟西边，足有万人……。”
心里一沉，这最糟糕的情况出现了，看来明军早就有准备，料准了他会走门头沟，要不然如何会在门头沟设下埋伏？
但这时候十三阿哥已没有时间后悔，更没有任何退路了。眼下，他只能硬着头皮走到底。
“传我令，全军攻击门头沟，无论如何给本王打开道路，如无法突出去，就是死路一条，你可明白？”
“末将明白！”将领心里也清楚，眼下只有拼命冲出去这一条道了，冲过去就是生，冲不过去就是死，再也没有第二条路。
一时间，门头沟大战正式爆发，一面是严阵以待的明军，另一面是要夺路而逃的清军。虽然明军的兵力并不多，也就是一万人左右，但明军所占的位置极其重要，而且准备得当，早就摆开了架势等着清军往口袋里钻了。
至于清军，虽然有五万多人，但清军如今士气低落，何况相比明军门头沟的环境并不适合大部队展开，地形狭窄又有起伏，清军虽说人多，却正面交战摆不开来，而且清军的火器，尤其是大炮还在后面，一时间也拉不过来，两军初一交手，明军就打得清军溃不成军，虽然清军困兽犹斗，攻势一浪高过一浪，可明军以工事加火炮和火器的阵列迎敌，牢牢地占住了上风。
仅仅一个时辰，清军就在门头沟伤亡数千人，而明军依旧驻守阵地，半步都未退后。
在战场上，到处都是弥漫的硝烟，还有无数横七竖八的清军尸体，见到如此模样的十三阿哥心中又痛又恨，焦虑万分，却又不能不继续下达进攻的命令，他只希望能以人命填出一条道来。
门头沟之战从中午一直打到下午，清军士气越打越弱，怎么都无法攻破明军阵线。这时，十三阿哥也豁出去了，他甚至派上了自己的亲卫部队，以期能打破明军防线，但事实给了他重重一击，三千亲卫最终撤回来的仅只有半数，就连他最看重的亲卫将领都身丧阵中没能回来。
“王爷不好了，后面有明军来攻！”
“什么？”屋漏偏逢连夜雨，船迟又遇打头风。正当清军被明军堵在门头沟的时候，突然间明军从后面而来的消息成了一根压垮骆驼的稻草。
一瞬间，清军后部一片大乱，本就士气低落的清军哪里还有同明军交战的勇气？战场之上，到处都是逃跑的清军，至于那些大炮、军械甚至战旗等等，谁还顾得上？丢得满地都是。
而从后方出动的明军不慌不忙，步步而进，更是给了清军极大压力，这时候，十三阿哥已快控制不住军队了，眼看着在夕阳之下到处乱窜的大军，还有远处不断越来越近的炮声和枪声，他脸色苍白，双手不由自主地颤抖起来。
“王爷！王爷快跑，再不跑就来不及了！”
“跑？往哪里跑？”十三阿哥惨然笑道：“天要绝我，无路可走，难道我大清真的没救了么？”
万念俱灰的十三阿哥长叹一声，目光瞬间变得锐利起来，他用力拔出刀来，抬手就要朝自己的脖子抹去，边上侍卫一见连忙一把抱住十三阿哥，夺下他手中的刀。
“把刀还我！我乃太祖子孙，只有战死的皇子，没有被俘的皇子！”十三阿哥怒声大喝，拼命挣扎。
“奴才得罪了。”侍卫头领道了一声，劈手就把挣扎的十三阿哥打晕，随后对另外几个侍卫吩咐道：“快快，帮我把王爷的衣服换了。”
说着，指着一人道：“你同王爷身材相似，把你衣服脱下给王爷换上，其余人等带着王爷直接向南入野三坡，无论如何都要护着王爷周全！”
众人连忙应了一声，不一会儿换上十三阿哥盔甲的那侍卫在其余人掩护下朝着门头沟激战的方向而去，而这时候已换了普通侍卫衣服的十三阿哥在另外几个侍卫协助下悄悄朝南而走，企图绕开战场潜入野三坡，然后再借野三坡地形翻山而走。
当夜幕降临的时候，整支清军已被困在门头沟以西狭长的地带，清军这时候已没了任何士气，而且十三阿哥失踪的消息也传了开来，这时候级别最高的图尔升见此已无任何突围的可能，他以总兵身份下令全军投降。
等到第二日天亮，除战死和之前逃离的部分清军外，门头沟剩余的四万余清军全部投降，当这些卸下武器盔甲，排着长龙的清军垂头丧气地在明军押解下被俘虏后，仅仅前后才一天的门头沟之战就此结束。
这一仗，几乎歼灭了直隶清军全部主力，除了留守的几千清军外，整个直隶的清军力量全部在此一举被解决。这时候，北京以南直到开封一带，清军的力量几乎是一扫而空，再也没有任何力量可以抵挡明军的脚步。
只可惜，最后在打扫战场的时候，清军主将十三阿哥居然不在其中。事后才知道，十三阿哥化妆潜逃入野三坡，其下落不明。明军当即派出几百人搜索野三坡，力图抓获在逃的十三阿哥，同时明军押送这些清军俘虏向丰台撤退，由于俘虏太多，丰台大营暂时成了收拢俘虏的战俘营，而那些清军在经历了一日之后，以俘虏的身份又一次进入了丰台。