检阅军队后的第二天，成吉思汗下令拔营起寨，继续南进。
虽说是战时，但是成吉思汗的作息规律和平时训练大部分是一样的。卯时初刻，成吉思汗让侍卫们吹集结号，命令全军起来吃早饭。卯时三刻，全军出发。
为了适应长期作战的需要，成吉思汗命令第一路军十万骑兵为前军，第二路军、第四路军的八万步兵为中军，第三路军的两万后勤步兵为后军。
成吉思汗已经收到情报，为了阻止蒙古骑兵进攻金国西京大同府，胡沙虎组织七十万军民，利用春秋战国时期的古长城，在金国西北边境修建了一条长达六百多里的防御工事，而其中心点就在乌沙堡。
面对金军这样的消极战法，成吉思汗亲率前军，即第一路军十万蒙古骑兵进攻这条界壕的中心点乌沙堡，中军、后军紧随其后。
阴山脚下离乌沙堡距离两百多里，如果按照以前蒙古骑兵行军速度，当天晚上就可以到达乌沙堡。但为防止女真骑兵袭击中军、后军，成吉思汗规定蒙古骑兵每天只需要行军九十里。
在出发前，为了保证能够成功战胜金国，成吉思汗还做了三件事。
为了保证军情畅通，成吉思汗让耶律阿海每行军三十里，就建立一所驿站，同时从第三路军抽出一支千人队协助耶律阿海做这个事。当然这些驿站只能依托当地百姓的住所修建，耶律阿海承诺丰厚的物质回报，当地百姓很多还是愿意协助蒙军建立这样的驿站。
为了争取更多的盟友共同打击金国，成吉思汗派耶律不花出使西辽，请耶律直鲁古派出契丹骑兵到金国来并肩作战。成吉思汗专门让木华黎从第四路军选出武艺高强的契丹步兵，每人配备一匹战马，护送耶律不花出使西辽。成吉思汗又写下一道诏书请耶律不花转交耶律直鲁古，承诺除黑龙江以北的土地归还西辽外，每多派一万契丹骑兵过来参战，战胜金国以后多给一个州府的土地人口。
成吉思汗知道阴山之战只是拉开进攻金国的序幕，光这一仗就有上千蒙古骑兵战死，以后还有许多硬仗要打。步兵问题可以“就地解决”，通过整编降兵解决步兵兵源问题，但是骑兵主要还是由蒙古人来当。为了保证骑兵兵源充足，成吉思汗决定让阿剌合别姬返回汗庭，协助也遂解决兵源问题。
成吉思汗对阿剌合别姬说，你马上返回汗庭，拜见也遂，让她即刻加紧训练预备军，预备军凡是年满十八岁者，一律编为正规军，随时准备增援大军。
阿剌合别姬眼泪汪汪的说，父汗，女儿舍不得离开您。
成吉思汗帮阿剌合别姬揩干泪水说，算了吧，我看你是舍不得不颜昔班才是。
阿剌合别姬嗔道，父汗，您说什么啊？女儿是那种只念儿女私情的人吗？
成吉思汗笑着说，我知道我的三公主是巾帼英雄，比你大姐强多了，不过你和不颜昔班新婚燕尔，舍不得分开也是人之常情。这样吧，你去第十万人队向你三哥窝阔台传达我的命令，让他给不颜昔班一千人马，护送你回汗庭。你们可以在汗庭休整一个月，到时不管也遂征了多少兵，都让不颜昔班带回大军。
阿剌合别姬高兴的领命而去。
胡沙虎本来在金国西北部边境新修的界壕布置了八万骑兵、五万步兵以抵御蒙古骑兵南下，但因为战线过长，留在乌沙堡的金兵也就不多了。
胡沙虎在乌沙堡留下三万步兵布防，又派一万女真骑兵“弃马就步”，上堡与步兵一起布防，其目的一是为了射杀攻城蒙军，二是为了督战各族步兵。
胡沙虎又派出两万各族步兵、一万女真骑兵驻守乌沙堡东西两线，但因战线太长，布防兵力显得非常不足。胡沙虎只得临时征集二十万预备军，强迫他们上墙协防。
胡沙虎自己则率领六万女真骑兵埋伏于乌沙堡以南的山凹处。胡沙虎心想，蒙古骑兵就算能够突破乌沙堡防线，也已强弩之末，到时自己再率军出击，定能取胜。
此时完颜永济已接到成吉思汗率领十万骑兵南侵的军情，又气又恨，急忙任命丞相完颜九斤为抗蒙主帅，去金国北部、西部地区边境前线抵御蒙古骑兵。完颜九斤行进途中，陆续接到胡沙虎战败的军情，心想蒙古大军果然势大，不能硬拼，只能引到一块绝地歼灭。他选的这个地方就是，野狐岭！
完颜九斤派出信使，命令胡沙虎将所有步兵收拢于西京大同府内，再率领十万骑兵会师于野狐岭。胡沙虎接到完颜九斤丞相令后，心想，我好不容易修了这么好的防御工事，布下天罗地网，眼看就要擒获成吉思汗，立下盖世奇功，怎么可能轻易放弃？于是胡沙虎没有执行丞相令，而是按照以前的计划我行我素。
蒙古大军以一天九十里的速度行军，到第三天午时，前军到达乌沙堡以北十里处。成吉思汗命令前军安营扎寨，等待后续部队到来，自己则率第一万人队到乌沙堡前二里处观察乌沙堡的布防情况。
成吉思汗是第一次来到金国境内，也是第一次看到古长城，觉得古长城却是连绵起伏、雄伟壮观，乌沙堡更是高大稳固、易守难攻。成吉思汗心想，如果强攻，必定伤亡很大，而且乌沙堡以南估计也埋伏了很多女真骑兵。
成吉思汗苦苦寻觅破敌之策，这时有两队金兵正在换防。成吉思汗见他们大部分士兵军服是布衣，只有少部分士兵身着铠甲。成吉思汗知道着布衣的是各族士兵，着铠甲的是女真骑兵。看到这里，成吉思汗心生破敌之计。
成吉思汗返回汗帐，这时第二、四路军已经陆续开到。成吉思汗召来木华黎询问，目前第四路军军心如何？
木华黎说，很稳定，他们加入我军后，都吃的饱穿的暖，没有听说有想离开的。
成吉思汗说，你马上从你的第四路军选一千名士兵，今天晚上三更时分，从乌沙堡东西两端的薄弱处翻入城内，游说金兵步兵降蒙。
木华黎领命而去。
到黄昏时，第三路军赶着马车、牛群陆续开到。成吉思汗命令全军生火做饭，吃饭以后抓紧时间休息，三更时分起来待命。
到了三更时分，成吉思汗率领第一万人队秘密来到乌沙堡下二里处，看见木华黎已经带着第四路军隐藏在那里了。
木华黎禀报说，成吉思汗，一刻钟前，臣已命一千名士兵翻墙入堡了，现在正在观察敌情。
成吉思汗对纳牙阿说，传我的命令，全军做好战斗准备！
这时从乌沙堡里面传来一阵阵厮杀声，又从矮墙处跳下几名士兵，向蒙军隐藏的地方奔来。
这几名士兵是刚刚加入蒙军第四路军的金国降兵。他们跑过来向成吉思汗和木华黎禀报说，我们刚才翻进乌沙堡内向各族步兵游说降蒙，被女真骑兵发现了，女真骑兵准备杀死我们，其他士兵上来阻止，女真骑兵连自己的士兵也要杀，我们就打起来了。
成吉思汗命令翰匝儿万人队首先攻打城堡。昨天检阅军队时，成吉思汗看见翰匝儿所部虽然军容不整、军纪涣散，但又见他们人人身背绳索等攀爬工具，知道他们个个都是攀爬高手。
成吉思汗同时命令其他步兵从乌沙堡的南北两端进攻乌沙堡。
果然翰匝儿万人队很快就爬上了城堡，其他步兵也从乌沙堡南北两端攻了进来，他们和里面的各族士兵一起攻杀女真骑兵。
成吉思汗等人来到乌沙堡下。成吉思汗对着城墙上喊，杀死女真骑兵，一个不留！
半个时辰后，城堡内的战斗结束，攻入城堡内的蒙军打开城门，迎接成吉思汗等人入城。
此战，蒙古大军杀死女真骑兵一万多人，收降各族金兵三万多人，缴获军需物资无数，取得进入金国的第二次大胜利。
乌沙堡的血腥味太浓了，本来打算就在堡内休息的成吉思汗让投降的金兵，把那些女真骑兵的尸体全部扔到乌沙堡西边的一个大坑里，自己还是带领第一万人队返回营地休息，让博尔术轮流安排蒙古骑兵和投降的金兵一起驻守乌沙堡。