五月八日，三镇援军同时到达汴州郊外，安营于汴水岸边，器甲鲜明，旌旗遍野，声势丝毫不落秦皇帝的下风。
朱温亲自出城迎接朱瑄、朱瑾两兄弟，亲切地提出：“既然大家都姓朱，又是同乡，何不结拜为义兄弟？”于是三人结拜为兄弟。虽然朱温的年纪肯定比朱瑾大，很可能也比朱瑄大，但没有妨碍他为了讨好朱家兄弟，认朱瑄当大哥，认朱瑾当二哥，第二次成为“朱三”。宣武与天平、泰宁之间，成了亲密盟友。

五月九日清晨，宣武、义成、天平、泰宁四镇联军主动发起了对蔡州军的大反攻，两军对阵于汴州之北的边孝村，恶战达六个时辰之久，在秦宗权与张晊的亲自督战下，尽管蔡州军损失近两万人，但还是稳住了阵脚。打到午后仍未分出胜负，双方都感到精疲力竭，各自收兵。

当天晚上，朱温在军营设下盛宴，感谢两位义兄的无私相助。鼓乐之盛以至连数里外的秦宗权大营都能听见朱温那边传来的声音。这边秦宗权、张晊也累得不行，听闻对面联军大营的鼓乐，知道朱温正在犒军，今夜看来可以歇口气了，便吩咐士兵好好休息，准备来日决战。

而朱温则乘其不备,发起突袭,蔡州兵军营大乱。朱瑄、朱瑾、胡真三人也整军出营，急赴战场。多数蔡州兵惊恐万状地在营中乱奔乱跑，还没等他们回过神,天平、泰宁、义成三镇援军，从数个方向一起突破了秦宗权大营混乱的防御，蔡州兵再也无法支撑，彻底崩溃。

联军于是合兵一处开始追击,一直追到阳武桥才回去。这一仗，四镇联军斩获的首级和俘虏的蔡州兵，都有数万之众，缴获兵甲、辎重难以计数，秦宗权的二攻汴梁，又遭全败。

镇守东都、河阳、许州、汝州、怀州、郑州、陕州、虢州的蔡州兵，听到秦宗权战败的消息后，全部弃守而去。逃进郑州的秦皇帝已成惊弓之鸟，他担心郑州也守不住，便下令将全城百姓杀光做军粮，然后一把火将城中房舍全部点着，孙儒从河阳撤退时，也杀光城中全部居民，焚毁房舍而去；

回到蔡州后，秦宗权才发现朱温并没有乘胜进攻，恐惧一过去，怒气又重新占据了上风。秦宗权不顾一切地四处搜罗炮灰，拼凑部队，重新集结起一支大军，并再次任命张晊当主帅，第三次进攻汴州。

接到探报，在连胜之后羽翼渐丰的朱温决定，不用像前两次那样凭城坚守，等待援兵，而是主动出击，御敌于外。
朱温亲自率军出城，潜伏于封禅寺后山，自己登上高处，监视着南来的大道。待张晊大军从远处大道缓缓通过后，立即唤来大将朱珍，命他率数千精兵从后面尾随张晊军行动，并吩咐说：“张晊一旦发现有我军在其身后，必然不敢继续前进，那时你便率军退还，不要同他交战。”

不出朱温所料，张晊得知身后有宣武军出现，果然以为是宣武军伏兵，忙命全军停止前进，埋锅造饭，休整片刻，并观察动静。经过仔细侦察，张晊得知后面的宣武军只有数千人，见大军停止前进，又往后撤了，这才稍稍松了口气。看来只是小队汴军出城打粮，与我军偶遇而已，朱温的主力应该还像前两次一样，在城中据守，正好抓住这个战机，吃掉这一小股汴军，也好提升一下屡败之后低落的士气。

主意打定，张晊下令，全军掉头，追歼身后的小队汴军。此时，得到朱珍情报的朱温，已率军悄悄离开封禅寺后山，分成两路设伏于蔡州军东面的密林与丘陵间。片刻之后，朱珍与张晊大军交上了火，朱珍稍战即退，张晊见汴军果然很少，而且撤退的方向道路平坦，不像有埋伏，便放心大胆地下令猛追。

张大将军没有意识到，他的军队是由骑兵、步兵、辎重兵等多兵种组成的混合部队，机动能力各不相同。结果，张晊大军就像面馆师傅做的兰州拉面一样，被拉成了由北到南的一条一字长蛇阵，薄弱的侧翼完全暴露在东面朱温的伏兵眼前。

朱温等的就是这个机会，他一声令下，伏兵齐出，瞬间就将首尾难顾的张晊大军切成三段。朱珍也反身杀回，蔡州军大败，几乎全军覆没。张晊在少数亲兵的拼死保卫下逃出一命，狼狈回蔡州向秦皇帝请罪，结果让又惊又怒的秦宗权推出斩首。

至此，秦宗权三攻汴州，输得一次比一次爽快，三次大败之后，秦宗权军的嫡系主力尽失，剩余的部下多怀二心。而且他打下的地盘虽大，但在他“三光”措施的治理下，残破至极，无法再为他提供弥补损失的兵源和物源。秦宗权，不但不再有争霸中原之力，其败亡也只是时间问题了。

而朱温以弱破强，打垮了中原最大军阀秦宗权，其声望和实力飞速上升，此后才有了和李克用相提并论的本钱。