值此历史性的时刻，石虎自然不想错过，再三向石勒申请出战，终于如愿带领三万步兵，从洛阳城北向西挺进，直扑汉赵兵团的中央阵地。
与此同时，石堪和石聪等将领则率八千精锐骑兵，从洛阳城西向北挺进，攻击汉赵兵团的前锋阵地。
石勒眼见布局完成，身着铠甲亲自从洛阳阊阖门出动，与另两路兵马共同夹击刘曜，最终在西阳门正式交手。
这次决战前期酝酿那么久，但真正打起来却并没有持续很长时间，只因一匹马的缘故，大战很快进入尾声。
刘曜酷爱饮酒，如今大敌当前，仍旧改不了这一习惯，喝得微醺之后才乘战马准备迎战。然而意外发生了，他的坐骑枣红马稀里糊涂地失了前蹄，刘曜被迫换了一匹普通的战马。因为刘曜高大健硕，枣红马是精挑细选的坐骑，换上一般的马还有些难以支持他的体重，加上他醉得渐渐失去意识，任凭战马四窜，后来果断不堪重负把他摔了出去。
双方正值混战，士卒们原本以为刘曜骑着马视察各处的军情，丝毫没有意识到主帅的危险，石堪的骑兵部队得知刘曜落单之后迅速响应，终于在冰面上将摔成重伤的刘曜擒获。
汉赵兵团中许多老将都对石勒心生畏惧，加上刘曜被俘，顿时军心涣散，石勒不失其时地在军中宣扬：“我要捉拿的只是一个人，现在既已到手，传令各路将领，停止追杀，给残兵败将一条回去的生路。”刘曜的部将们终于失去斗志，死伤五万人之后，拖着残余势力向长安撤退。
刘曜在得到后赵军医的简单包扎之后，终于见到了当年的盟友石勒，今时昔日悄如隔世，二人都感慨良多，刘曜饱满深情地说：“石王可还记得当年重门盟誓？”
石勒岂会忘记当年的种种，但时局如此，多说无益，便让徐光转达了他的意思：“今天这种结局，实是天意如此，何必再提过往。”
328年12月11日，大获全胜的石勒班师回朝，因为刘曜伤势严重，被放在两马共驼的担架上，暂由石虎的儿子石邃负责其安全，另有御医李永一路同行。抵达襄国之后，刘曜被安置在永丰小城，虽然受到石勒的礼遇，但毕竟是俘虏的身份，心境之悲凉非常人能够体会。
群龙一旦无首，势必不能长久，石勒有心通过和平的方式将汉赵收复，便让刘曜给长安的太子刘熙写信，劝刘熙和群臣认清形势，早日归降以避免不必要的牺牲。
刘曜虽然表面上与石勒十分亲近，但毕竟是敌对双方，先是痛快地答应石勒的请求