也就片刻間，呂布兵卒就已控制全城，城頭那些守軍將卒和官吏全部選擇了投降。
張遼進入上雒後，片刻不敢遲疑，再次令成廉帶著三日干糧，迅速攻取兩百里外的藍田。當成廉的三千先鋒軍抵藍田城下時。段煨，伍習才知道有支呂布大軍從武關而來。再聯想到子午谷的呂布軍並不急於出戰的情況，這才懷疑起對方出兵子午谷很可能是個疑兵之計。
然而為時已晚，成廉如同攻取上雒一樣輕易攻取了藍田。近兩萬的張遼北伐大軍在上雒獲得從丹水水道運來的補給後，浩浩蕩蕩的進逼長安。
段煨只得通知伍習，將屯駐於子午谷北口的兵力緊急調回長安，並派出幾路信使向關中諸將，以及西涼的馬騰，韓遂求援。甚至還派出一路特使，向關東曹操控制的許都朝廷發出急奏。
……
宋憲軍大營中軍大帳內。
一名斥候入帳向宋憲稟報：“報！敵軍開始從子午谷北口撤離。”宋憲對此並不意外，出發前，呂布就給他交待過。他步出營帳，眺望著遠方緩緩撤去的長安軍主力。並沒有任何指令。
只到整整兩個時辰後，宋憲才下令道：“傳我將令，全軍全速出擊，銜尾而擊，騎兵居前攔截騷擾。務必一舉擊潰敵軍。”
伍習起初還防範宋憲可能發起的突然攻擊，全軍各部依次相互掩護，斥候偵騎外圍監偵，緩緩而退。但出了子午谷，進入關中平原後又行了很長時間，發現對方並沒有追擊。於是急於回援長安的他不想浪費時間，撤銷了這些措施，下令全速而退。
可沒多久，宋憲軍突然出現在自己行軍佇列的側翼後方，並迅猛發起了進攻。
猝不及防之下，伍習軍迅速潰兵，一路向長安奔逃，宋憲則是緊追不捨。帶著三千兵卒緊追不捨，甚至讓僅有的兩百騎兵兜頭攔截襲擾潰軍。
當伍習逃入長安城後，宋憲才停止了追擊，但還是遠遠的在長安城外圍繼續攔截潰兵。習伍在長安城中將殘兵稍稍整頓後，就開出城來收攏潰兵，最終他清點人數，安全抵達長安的兵卒只有四千不到。而此時，張遼的主力已經逼近長安城十里處。
伍習只好返回長安，關緊城門，與段煨一起固守待援。