和劉整為首的叛軍佔據靠近白河的東面軍營，不斷向中軍大營發動攻擊；以塔察爾和伯顏為首的忽必烈軍則在軍營西面佔據上風，並且死守中軍大營，保護金帳內的察必和真金母子。
混戰中，蒙古軍的帳篷被火把與營火點燃，整個蒙古軍的營盤火光沖天，大大小小的火頭將夜空映得有如白晝，到處都是各種各樣的口號聲也和馬蹄聲、喊殺聲、金鐵碰撞聲和慘叫聲。叛軍士兵高喊，“阿里不哥大汗萬歲！活捉察必、真金！”忠於忽必烈的軍隊則高喊，“忽必烈大汗萬歲！保護皇后太子！”叛軍士兵又高喊，“跟著阿里不哥大汗有飯吃，有女人睡，有榮華富貴！”忽必烈的軍隊則又大喊，“誓死效忠忽必烈大汗，殺光叛徒！”雙方步騎兵在營地裡一邊高喊口號一邊自相殘殺，死傷無數，宋軍將士卻在漢水以南看得眉飛色舞，歡聲笑語不斷。
和子聰預計的一樣，兵力和兵員素質佔據優勢的忽必烈軍因為是準備不足倉促應戰，前期確實打得非常艱苦，張弘範的叛軍甚至一度殺到金帳門口，幸著塔察爾和怯薛長欽察率領敢死隊死守營柵，付出巨大傷亡代價後才沒有讓張弘範的叛軍殺進金帳虜走察必和真金——也幸虧是張弘範只想要活人，否則一通火箭、火把的扔進金帳，察必母子非得被活活燒死不可。不過隨著塔察爾的部隊逐漸增援金帳，忽必烈的軍隊逐漸控制住了中軍大營的戰局，將叛軍逐漸逼離金帳，而在中軍大帳的外圍，匆匆集結起來的劉整和伯顏的部隊也開始了火併。
為了鼓舞叛軍士氣，阿里不哥的使者麻裡阿圖不斷在陣前對叛軍士卒將領封官許願，鼓動叛軍士卒生擒察必和真金到阿里不哥面前領功，還多次冒險衝到最前沿，吼叫煽動忽必烈軍的將士叛變，“蒙古的好漢們，你們的忽必烈大汗已經死了，女人和孩子當不了家，只有投靠阿里不哥大汗，你們才能活命，才能繼續享受榮華富貴！凡是歸順阿里不哥的將領，一律官升三級，士兵賞銀十兩！否則河對面的宋蠻子一旦殺過來，首先要殺的人就是你們！將來阿里不哥大汗奪取中原，你們的全家也會被殺！”
但不管張弘範和劉整攻得再猛，麻裡阿圖的威脅如何可怕，許諾如何誘人，仍然具有一定凝聚力的忽必烈軍隊伍中還是很少出現叛徒——當然也不是完全沒有，至少有三四個色目人將領就當場倒戈。稍微緩過氣來後，絕大部分忠於忽必烈的軍隊又在伯顏和塔察爾的指揮下向叛軍發動一波又一波的反撲，牆頭草居多數的叛軍隊伍本來就缺乏那種悍不畏死的精神，在忽必烈軍的奮勇反擊下紛紛後退，更有不少色目人又打起了反正投降忽必烈軍的主意，只有少部分核心叛軍在劉整和張弘範的率領下苦苦支撐，雖不至於立即崩潰，卻也完全喪失了反擊的力量。
又打了小半個時辰，兵力和兵員素質都不佔優勢的叛軍處境更加危險，不僅被遠遠逼離中軍大營，還被忽必烈軍打得左支右絀，陣形幾乎崩潰。幾個色目人將領見勢不妙，馬上扯掉捆在左臂上代表叛軍的白色布條，宣佈脫離叛軍反正歸降忽必烈，掉轉刀槍對著叛軍窮追猛打。見此情景，麻裡阿圖、劉整和張弘範幾個叛軍首腦急得直叫，“劉長平和姚樞怎麼還不回來？他們到底有沒有說服宋人幫助我們？”
“嗚——！”漢水河面上忽然響起宋軍號角，無數宋軍大小戰船打著火把，潮水般撲向漢水北岸。那一刻，叛軍和忽必烈軍的首腦都把心提到了嗓子眼，既希望宋軍是來幫助自己剿滅敵人，又害怕宋軍是來支援敵軍，更怕宋軍趁火打劫，對叛軍和忽必烈軍都痛下殺手。當宋軍船船隊靠岸那一刻，宋軍旗艦上忽然站出一員大將，卻是張弘範的堂哥張世傑，張世傑舉刀高呼道：“阿里不哥大汗萬歲！大宋軍隊支援盟友阿里不哥大汗！”
“大宋軍隊支援阿里不哥大汗！”宋軍船隊中響起震天動地的整齊吶喊。聽到這喊聲，忽必烈軍上下個個面如土色，叛軍上下則個個歡呼雀躍，士氣大振，那些已經把白布條扯下的色目人更是飛快把標準綁回臂上，高喊著“阿里不哥大汗萬歲”的口號，揮刀猛砍剛才還與自己並肩作戰的忽必烈軍將士！
“咚咚咚咚！”宋軍戰船上的戰鼓震天敲響，張世傑一馬當先，率領宋軍隊伍衝上北岸，猛虎下山一般殺向混亂不堪的戰場，也不管是叛軍還是忽必烈軍，一律見人就砍，見兵就殺，後面宋軍士兵則拿出各種各樣的新式武器胡亂殺人，飛火槍噴出的火焰揮舞亂燒，手雷專往人多的地方招呼，燒得叛軍和忽必烈軍士兵都是皮焦肉臭，鬚髮盡燃，炸得雙方都是血肉橫飛，屍橫遍野。見此情景，張弘範趕緊派弟弟張弘正出來迎接解釋，張弘正衝殺到面前，向