未时刚过，野狐岭方向传来密集的马蹄声。
斥候飞奔来报："瓦剌骑兵出岭了！约五千骑，打着脱欢的金狼旗！"
赵安嘴角微微一翘，翻身上马，故意下令队伍"惊慌撤退"，往谷内跑了百余步便又停下来，做出想跑又舍不得辎重的纠结姿态。这番做作落在山顶远观的瓦剌哨骑眼里，就是一支被吓破了胆的辎重队。
脱欢骑在一匹枣红色高头大马上，身穿镶嵌铜钉的皮甲，手持弯刀，年方二十出头，面上带着按捺不住的兴奋。他身后五千精骑如洪流般从野狐岭坡道冲下，马蹄扬起的尘土遮天蔽日。
"明人的运粮队！给本台吉杀光他们，粮食火器全是咱们的！"脱欢用瓦剌语大吼。
骑兵涌入谷口，速度极快。赵安的"辎重队"丢下几箱空弹药箱掉头就跑，更加刺激了瓦剌骑兵的追击欲望。五千骑轰隆隆碾过谷口，前锋已经进入谷底。
就在此时，石匣谷两侧山脊上同时响起了震耳欲聋的汽笛声——那是震虏军工兵营用铜哨吹出的进攻信号，模仿蒸汽机车的汽笛声，是朱瞻均定下的全军统一号令。
两侧山坡灌木丛中，震虏军士卒几乎同时站起身来。左路张懋、右路柳升各率一万八千人，排成三列横队，每列六百人，枪口齐齐对准谷底。
"第一列——放！"
张懋一声令下，左路六百支后装线膛枪同时击发。枪声在狭窄的山谷中被放大了数倍，如同连串惊雷在头顶炸响。谷底瓦剌骑兵前排顿时人仰马翻，铅弹穿透皮甲的闷响与战马惨嘶交织在一起。
"第二列——放！"
第一列射击完毕后退后装填，第二列六百人上前一步继续射击。枪声响彻山谷，硝烟弥漫。
"第三列——放！第一列再上！"
三段轮放的战术在这一刻发挥到了极致。谷底三十丈宽的空间里，铅弹如同暴雨般倾泻而下，瓦剌骑兵根本无处可躲。他们习惯了在开阔草原上驰骋冲锋，何曾见过这种从天而降的密集火力？前排骑兵被打倒一片，后排的战马被铅弹击中后发狂乱窜，互相践踏，谷中顿时乱成一团。
脱欢在中军位置，起初还试图整顿队形向前冲，但三轮射击之后他身边的亲卫已经倒下大半，他自己的坐骑也被流弹击伤前蹄跪倒在地。他翻身爬起来，扯着嗓子用瓦剌语大喊撤退，但谷底回音太大，加上枪声盖过了一切，后面的骑兵根本听不清他在喊什么。
朱瞻均在谷口高处看得真切。他没有急于下令冲锋，而是等了整整一刻钟——等到谷底的瓦剌骑兵死伤过半、阵型彻底崩溃之后，才拔出佩剑向前一指。
"中军出击！左右两路下山合围！"
两千精骑从谷口杀入，同时两侧山脊上的震虏军以排为单位开始向下冲锋。前排士卒端着上了刺刀的线膛枪，后排继续装填射击。瓦剌残兵此时已无战心，有人试图从谷尾突围，却发现谷尾同样被线膛枪封锁，铅弹打在石壁上火星四溅。
脱欢在乱军中被三名震虏军士卒围住，他挥刀砍翻一人，却被另一人从侧面用枪托砸中后脑，当即昏厥过去。亲兵们拼死将他拖上一匹无主战马试图突围，被柳升亲自带人截住，一阵乱枪过后，脱欢连人带马被掀翻在地。
石匣谷一战，从瓦剌骑兵入谷到战斗结束，前后不过半个时辰。斩首一千四百余级，俘虏两千三百人，缴获战马三千余匹、弯刀铠甲无数。震虏军阵亡三十一人，伤一百一十二人，其中大半是下山冲锋时扭伤脚踝或被流弹擦伤者。
朱瞻均策马进入满是尸体和伤马的谷底时，夕阳已经将两侧山壁染成血红色。他没有下马，只是静静地看着士卒们清理战场、捆绑俘虏。于谦跟在他身后，低声道："殿下，脱欢已被生擒，押送宣府。此役之后，瓦剌马哈木再无独力南下之胆。阿鲁台孤掌难鸣，斡难河源的残部不过是瓮中之鳖。"