五百汉军骑卒没有几刻，便被打得溃不成军，纷纷向后逃亡，营中辛机又率大军出营支援。曹魏凉州士卒争先恐后地追击姜维所部，欲泄心头之恨。

却不料，邓艾千骑早已等候多时，伏兵尽出，截断了魏军的队伍，分别攻击魏军的首尾，姜维反戈一击，轮到魏军溃不成军。

前后夹击，混乱之中，魏军将士只抵抗了二刻多时辰，便全军溃逃。魏军军队死伤大半，胡众散逃。

这也是汉胡联军的弱点，一旦势微，胡众首领率先逃离，几乎不会死战。

紧接着，王平率大军趁势西进，攻破魏军营帐，在汉军骑卒围追堵截之下，此战足有千名汉胡魏军溃卒投降，成为了汉军的俘虏。酒泉太守赵衢战死，张掖太守辛机逃回觻得县。

黑水河一战，汉军先挫后胜，以彼之道还施彼身。面对魏军伏击微胜，汉军这方面让姜维挑衅出战佯败，邓艾率众伏击，截断魏军退路，前后夹击，赢得干净利落。

九月二十四日，汉镇北将军王平率领大军顺势西进，抵达觻得县，念张掖太守辛机乃是陇西辛氏族人，又遣辛洪入城说服。

辛机念及如今大势已去，自己孤悬域外，城内人心浮动，自己也对得起曹魏，也就举城而降。

张掖郡治觻得县的投降，也预告着曹魏在河西的统治基本终结，目前凉州七郡，大汉平定三郡，武威、西平、张掖，目前只剩敦煌、西海、酒泉四郡尚未平定。

此时曹魏对凉州的薄弱的控制显示出来了，除了郡守及部分官吏坚守之外，当地大姓基本投降，少有坚守之人。