战斗持续了整整一天，联军损失惨重，却始终未能攻破敦煌城。夜幕降临，联军只好撤军休整。周泰趁着夜色，命令士兵悄悄出城，偷袭联军的营地。联军毫无防备，被打得大败，损失了两千余人。
石勒得知营地被偷袭，气得暴跳如雷。他知道，再这样下去，他们必败无疑。于是，他决定亲自率领一支精锐部队，绕道敦煌城后方，偷袭周泰的援军粮草。
然而，石勒的计划早已被杜预料到。杜预在率领大军西进的途中，就派了大量的斥候，侦查联军的动向。当得知石勒率领部队绕道后方时，杜预立即下令，让王濬率领的骑兵部队改变路线，拦截石勒。
王濬率领七千骑兵，日夜兼程，终于在疏勒河附近追上了石勒的部队。王濬一声令下，骑兵们如同猛虎下山，向石勒的部队发起了冲锋。
石勒的部队都是步兵，在骑兵的冲击下，不堪一击。石勒见势不妙，立即率领残部突围。王濬紧追不舍，双方在疏勒河畔展开了一场激战。
激战中，王濬一马当先，与石勒交手。两人大战数十回合，不分胜负。就在这时，王濬的副将率领一支骑兵赶到，从侧面夹击石勒。石勒腹背受敌，渐渐体力不支。他拼尽全力，斩杀了几名骑兵，趁机突围而逃。
王濬见石勒逃脱，并没有继续追击。他知道，石勒已经成了丧家之犬，翻不起什么大浪。于是，他率领部队，调转方向，向敦煌城进发，与周泰汇合。
此时，杜预的主力部队也已经抵达敦煌城外。杜预见联军士气低落，立即下令，对联军发起总攻。大军分为三路，从东、南、北三个方向，向联军的营地发起了猛烈的进攻。
联军早已疲惫不堪，在大魏军队的猛攻之下，迅速崩溃。尉屠耆见大势已去，率领少数亲信，向西域深处逃窜。石勒的残部则被彻底歼灭。
敦煌之围解除后，杜预下令安抚百姓，修复城防。同时，他派遣使者前往西域诸国，告知他们于阗国反叛的下场，劝诫他们不要轻举妄动。西域诸国见状，纷纷派遣使者前往凉州，向杜预表示臣服，并献上贡品。
解决了西域的叛乱后，杜预并没有放松警惕。他知道，北方的柔然仍然是大魏的威胁。于是，他上书魏帝，请求加强北疆的防御。魏帝采纳了杜预的建议，派遣大将拓跋珪率领大军，镇守北疆。
然而，此时的洛阳朝堂，却暗流涌动。以中书令张华为首的文官集团，与以大将军司马越为首的武将集团，为了争夺权力，相互倾轧。