实际上梁山军早把郓王赵楷和济州太守张叔夜送上船走了，却选了两个相像的，装扮成赵楷和张叔夜，目的就是吸引西军全军来攻。
见姚仲平和折彦质引军上来了，梁山军一阵鼓号，落在敌群中的小方阵军兵，或撤向两边灌木丛去，或向着水边跑去，以其逃上水军船只。尚未被攻破的梁山军兵方阵，则在号令下继续后退。而押送赵楷张叔夜的那群骑兵，则慌慌张张拥着赵楷张叔夜往济州北城城门回跑。
西军鼓号连天，全力压上攻击。梁山军一边抵抗一边后撤，眼看离着城墙越来越近了。
就在此时，只听一声号响，济州城墙上，忽然噪杂一片，稍顷，无数的重弩和床弩从城墙垛口露了出来，还有许多投石机立了起来。
姚仲平大惊失色，急呼：“停止追击，立即回兵！”身边的传令兵有的赶紧鸣金，有的催马去催促前军后退的。
不用姚仲平下令，前面的官军看到城墙上的动静，便知不妙，欲要退兵。但正在全力向前的队伍，突然要向后，哪是那么容易的？
西军混乱之际，城墙上开火了。林冲将这些利器分为两部分，济州城原有的投石机和重弩，加上梁山的长弓兵，目标范围在城墙外三百到五百步；而三弓床弩、梁山新开发的旋风砲（可转向且长射程的投石机）、石弹火炮、甚至还有二台梁山仅有的刚研发的实验品，开花火炮，目标则是距城墙五百步到一千步的范围。这两个范围已经涵盖了西军的绝大部分。
西军若是拼力向前，倒是能冲入梁山军中混战，减少梁山远程打击的威力。可惜慌乱中谁也没想到这招，只是想掉转马头回逃，济州北门外，成为了人肉和马肉磨盘，炮火弓弩之下，无数西军惨叫着倒下。
最倒霉的是跟在前队后面的洳州兵马和嵩州兵马，不说梁山军的覆盖打击，西军前队回马逃串，就将这些步军踩踏。就连洳州兵马都监马万里和嵩州兵马都监周信，都在乱军中被践踏而死。
后面的西军骑军，也好不到哪里去，也是损失惨重。姚仲平和折彦质怎么也想不到，梁山军的火炮床弩，威力如此强，射程如此远，虽然亲兵们以人肉为墙护着两人，姚仲平还是肩上挨了一下，几乎送掉了半条命。
此时济州北门大开，林冲等率领近万骑军，杀将出来，战场上一片“投降不杀”的喝喊声，渐渐地，跪地投降的官军也来越多。
姚仲平已经半昏迷，折彦质带着残兵，拼命逃串，梁山军在后紧追，一路上不断有西军掉队被杀或投降。折彦质派出的数拨阻击，皆被梁山军冲垮。直追了二十来里，梁山骑军方才回师。
西军败兵一直逃入寿张境内，方才得了喘息之机。折彦质收拢军马，只得三四千人，不由得仰天悲叹：“此乃我西军从未有过之浩劫，便是与西贼征战数十年，也未曾有此大败！”叹罢一口鲜血喷出，更兼被林冲所创之旧伤崩裂，浑身透血。领着残兵，自回童贯大营请罪而去。
夜半时分，折彦质回到童贯大营，入帐请罪。童贯大惊失色，急招军议。众人皆尽惶恐，多数人主张立即撤军。
宿元景道：“董相，我军数场皆败，又失了郓王，若是如此回师，官家必然绕不过我等。”
这话说得童贯心凉，他深知宋徽宗寡薄，朝臣最善落井下石。如此回军丢官不说，怕是性命都难保。
邓州兵马都监王义是攻击梁山山寨的前锋，手下军兵已经损失过半，早就不愿再战了。闻言出列道：“如今我军连败，军士疲惫，士气低落，如何还能再战？不如趁林冲尚未回军梁山，赶紧撤军啊！”
宿元景道：“林冲从陆路过来，必受我官军阻滞，水路从济州到此有三四十里，加上林冲也要休整，起码要到明日天黑方能抵达。也就是说，我军尚有一日时间攻击梁山山寨。若是我军能拿下梁山，林冲变成了无根浮萍。枢密再调动各州军马，围追堵截，林冲也是疲兵，官军未尝不能反败为胜。”
众人一时无语，宿元景又道：“昨日白天我军连破梁山两道寨墙，梁山守军连俘虏、女兵、民壮都推上战场，也已是强弩之末。我军尚有四万五可战之兵，把轻伤的也算上，还能多万把人，明日加把劲当能破之，说不定连郓王都能救出。”
此言一出，倒是有几个将领点头。