战前，孙坚曾依据盟约，没有派遣青州童子军上阵，然而，随着战斗的激烈，孙坚兵力捉襟见肘，不得不把动用了这生力军。

战斗一开始，董卓指派猛将吕布直捣孙坚左翼，李傕郭汜攻击孙坚右翼，自率精骑攻击中军。孙坚军中，程普韩当并出，死命抵挡吕布。右翼黄盖抵挡李傕郭汜不住，步步后退。

孙坚见势头不对，放弃右翼，挥军回攻董卓中军。双方战斗陷入胶着状态。

正在此时，孙策领青州童子军增援。这些童子军呼啸而至，在马上以弓弩专射敌军大将，所到之处，敌军将领纷纷回避，一时间，董卓中军动摇。

董卓急招李傕郭汜回援，李傕郭汜放弃右翼攻击，前来拦阻，统被孙坚奋力杀退。旋即，孙坚冲近董卓身边，挥刀斩击，董卓急拔佩剑相迎。

刀剑相交，只一个回合，董卓力不及孙坚，佩剑失手坠落。

“救驾，救驾”，董卓心头慌乱，当即策马回走。身边侍卫蜂拥而上，死战孙坚。

青州童子军统尉许灵见到孙坚杀入重围，陷身于董卓护卫的包围中，灵机一动，扬声高喊：“董卓败逃，兄弟们，休要放走了董卓。”

“董卓败逃”，这个声音似滚雷般，自前阵传遍后阵，董卓士兵回头眺望，果然，帅旗向后方急急移动，孙坚帅旗紧紧追赶在后面，眼看就要赶上。

董卓全军皆乱，吕布虽已击溃左翼程普韩当，见此情形，顾不得扩大战果，奋力杀退拦阻，回援董卓。

随后，董卓军兵败如山倒，士卒纷纷脱离战场，四散奔逃。而董卓才奔入洛阳，孙坚已尾随而至。董卓无奈，遂穿城而过，与吕布逃到渑池，方才收拢住败兵。但董卓胆已被孙坚吓破，不敢在渑池停留，留下中郎将董越段煨等，分守要隘，自与吕布径赴长安。

洛阳陷落，天下震惊。

诸侯几十万大军，徘徊酸枣，畏缩不前。而貌似强大的董卓，竟然被孙坚这样一个自地方豪强起家的家族兵打败，并丢失了京师洛阳。袁绍的政治威望顿时跌入谷底，投奔他的各方才俊纷纷开始自寻出路。戏志才奔向虎牢，投奔曹操，郭嘉奔回陈留，隐藏在民间。荀彧荀文若南行，意图进入益州躲避战祸。荀攸荀公达进入山阳郡（郡守已被斩杀），寻找机会，再投新主。程昱程仲德逃入东郡，伺机再起。

董卓在撤离渑池后，曾叮嘱留守人员说：“关东诸将数次败于我手，无能之辈也，不足为虑。唯孙坚骁勇憨直，诸将宜慎之。我平生最惧者，孙坚也（孙坚曾数次劝解张温杀董卓），奈何这小子跟随了袁绍这个公子哥，我看他要把命断送在这了。”

一语成谶，袁绍这个公子哥，以自己的愚蠢断送了自己在三国中的出头之日。顺带，三国时代的战神孙坚也葬身在这场讨董战争中。

孙坚进入洛阳后，由于董卓撤退的匆忙，洛阳尚未破坏完全，孙坚遂扫除宗庙，祠以太牢，凡董卓所掘陵寝，饬军吏一体掩护，使复原状，又分兵出新安渑池间，追击董卓兵。