孙坚勇烈，硬是在乱军之中，斩杀了三个西凉兵，拼命策马赶到皇甫嵩身边，大喊道：“大帅，我军危矣！为大局着想，我等还是快快率领骑兵逃跑吧！”
闻言，皇甫嵩十分为难地说道：“步兵虽然步伐缓慢，但也是王师，义为袍泽，老夫岂能丢弃，忍心看他们被西凉军生俘？”
孙坚心想，这些步兵又饥又渴，对西凉军闻风丧胆，恐怕他们对生俘还求之不得呢。孙坚扭头看看西凉铁骑，盟军已经让盟军追着打了，都不敢反击。众多的西凉兵甚至还在向他们俩的方向合围过来。孙坚大急，说道：“大帅，现在再不走，可就走不了了！步兵太慢，会拖累我们的！我们只能率领骑兵先跑！”
皇甫嵩长叹一声，双眼流泪，说道：“唉！事到如今，也别无选择了，那就依你吧！”
于是，孙坚等大将纷纷聚拢骑兵起来，而不管那孱弱三万步兵。马岱按照贾诩之前的分析，先引军杀向最容易逃跑的骑兵，而没有攻击步兵。盟军的步兵也都四散奔逃，不敢攻击西凉军。皇甫嵩、孙坚等将帅费了九牛二虎之力，才终于从西凉军的包围下聚拢到惊慌失措的几万骑兵，还有众多骑兵深陷在西凉军的包围之中，如深陷泥潭之中，不可自拔。皇甫嵩看大势已去，盟军这是积重难返，于是也果断地率领这些幸运的骑兵摆脱了西凉军的纠缠，向东逃去。张辽曾经嘱咐过马岱，穷寇莫追，哀兵不迫。见盟军只有很少的骑兵逃跑，对奠定胜局也没多大影响，又出于珍惜士卒的考虑，所以马岱也就没有追击，而是回过身来，朝还深陷在西凉铁骑的包围中的盟军的骑兵，和四处逃窜的步兵大喊道：“你等都听着！皇甫嵩已经率部离你等而去，若是再不投降，一律斩杀！”
残余的盟军士兵，不论是官军，还是鲜卑军，亦或是乌丸军，一听还有机会投降而活下来，纷纷开开心心地把武器给扔了，也不再逃跑，乖乖地下了马，伸出手，让西凉兵用绳索把双手反绑在背后去。马岱一清点降兵，大约还有骑兵两万四千人，步兵两万八千人，盟军战死了的有骑兵三千多人，步兵两千多人。而马岱的西凉铁骑，只付出了几百人的伤亡。马岱朝东望去，只见东边的地平线上，腾起一股浓浓的烟尘，那正是盟军正在逃跑，卷起的满天尘土。经过这一次伏击，盟军还能跟着皇甫嵩逃回长安的，不过两万四千人。其中，官军的骑兵一万两千人，鲜卑军八千人，乌丸军四千人。
谁会知道自作主张的伏击战，收到了如此重大的功效，这让马岱十分高兴。于是连忙押解着这五万二千降兵，回到陈仓城去。这时，天已经放亮了。西凉军的各路人马，也都陆续返回了西凉军大营。高顺率领陷阵营从街亭城中返回；张辽、徐荣和阎行押解着盟军的一百二十万石军粮返回；黄忠和魏延也押着十二万郡国兵返回；最晚回来的是马岱部。
当四路人马尽皆返回，每路人马都取得了大胜，刘范兴奋不已。果真如卢植之前安慰他的那样，他果真如同汉高祖毕其功于一役，一举把如同项羽的皇甫嵩打得大败。这一夜的大战，因为都是围绕在陈仓城的三个方向，又经历了三个月的相持不下，两军对垒，所以也称为“陈仓会战。”陈仓会战的胜利，让刘范一举扭转了战局，改变了缺乏军粮的窘境，重创盟军。仅仅投降和俘虏的盟军，加上文聘在地道中俘虏的，还有之前在街亭城俘虏的，就有二十三万人之多。除开被盟军的俘虏和皇甫嵩带走的两万四千骑兵，盟军共战死了大约三十三万人马之多。而刘范经过这三个月来大战，加上东线战场和西线战场，原本有二十四万五千的西凉军步骑共损失了四万一千人马，还剩下铁骑十二万九千，步卒七万五千。以如此小的代价，取得如此大的胜果，实属罕见。
加上田丰平定西线，陈仓会战之后，刘范东西两线的军事威胁瞬间消弭，十军会攻，已经失败了一大半了。实际上，西凉军已经赢得全胜，因为所有的敌对势力都已经失败，不是被歼灭主力，就是被夺取广阔的疆域。西凉军士气高涨，消息传回凉州、昆州和天州后，也是引起三州百姓的欢声雷动，奔走相告，景象比过节还要热闹。刘范从来没有取得如此大的胜利，他知道，陈仓会战的胜利，源自于郭嘉的奇谋妙计，运筹帷幄。但郭嘉的年纪轻轻，还是让军中众多老人颇为不服。为立威，刘范就率领全军到了粮仓之中，亲自捅破了一个装满沙子的袋子，然后又将郭嘉的计策告知给全军将士。这一下，全军将士自上而下，再也没有人敢轻视郭嘉。郭嘉的声望，一下子水涨船高，竟然和贾诩的声望不相上下。
消息传到了长安以及关东，郭嘉又引得皇甫嵩捶胸顿足，咬牙切齿，使朝廷君臣惊恐万状，不知所措。一时间，朝廷把郭嘉视为第二个贾诩，第二个田丰，认为刘范有了郭嘉，再加上本来就有的田丰和贾诩二人，已经是不可限量了。郭嘉的名声也被传回到西州，西州百姓也都开始深深地记得这个以后还会被多次提起的名字。无论是在关东，还是在关西，郭嘉的名声都是扬于四海，声震九天。刘范于是就在封赏了众将之后，名正言顺地提拔郭嘉为西州以及西凉军的中军师。原本刘范在统领征北军时，只在军中立了两个军师祭酒，贾诩左军师祭酒，田丰右军师祭酒。以前后左右中命名官职，这是东汉至两晋南北朝的传统。比如，刘备被汉献帝册封为左将军，袁术自号为后将军，后来曹魏还有中护军。