顿时，两军的厮杀声，呼喊声震天动地，宗罗睺的部队在两军夹击下大败，唐军杀了几千人。宗罗睺见大军被唐军击败，只能独自杀出一条血路，逃离战场。秦王李世民见他想要逃跑，哪里会放过他们，于是率领二千多骑兵追击宗罗睺。
窦轨出面阻止李世民的追击，拉住李世民的马苦苦地劝道：“薛仁杲还占据着坚固的城池，我们虽然打败了宗罗，但不能轻易冒进，末将请求暂且按兵不动，观察一下薛仁杲的动静。”
李世民自信满满的回道：“我考虑这个问题很久了，现在我军取胜势如破竹，机不可失，舅舅不要再说了！”
秦王李世民不顾窦轨的阻拦，仍然亲自率领大军追击。薛仁杲见唐军兵临城下，宗罗睺大败而归，早已在城下列阵，李世民依泾河面对薛仁杲营地。李世民意气风发地跨坐在战马上，不屑一顾地瞥了一眼薛仁杲，如今唐军士气如虹，迫使薛仁杲手下的骁将王浑等人到唐军阵前投降。
薛仁杲望见气势如虹的唐军，威风凌凌地秦王李世民，还有自己麾下大将纷纷归降于李世民。他想起父皇在世时，对李世民都畏惧三分，现在他真的怕了，于是命令大军撤回城内拒守。天快黑时，唐大军相继到达，于是包围了城池。半夜，守城的人纷纷下城投降。
薛仁杲无计可施之下，在十一月初八，亲自打开城门出城投降，自此秦王李世民率领的唐军取得浅水原之战的大胜，一雪前耻。唐军俘虏薛仁杲的一万多名精兵，五万名男女。秦王李世民在逍遥王李逍遥取得胜利后，又是一场大胜，捷报连夜传回长安城，李渊高兴不已，于是刘文静等人才官复原职，并且犒赏三军。