唐军向恶阳岭发起反击,付出沉重代价却未能成功,李世民听说李勣事先曾提醒慰迟敬德要加强恶阳岭的防务,后悔自己无识人之明,决心临阵换将调回尉迟敬德,让李勣出任副帅。颉利背信弃义暗算了突利,阿史那思摩十分气愤,找颉利理论,颉利却不予理会,还撤了他的职,让他回绥北去,将恶阳岭交给了执矢思力。
李勣率兵猛攻恶阳岭,执矢思力眼看不济,向颉利求救,颉利让人将安康押上山头阻止唐军进攻,并以此要胁李世民退兵,李世民拒绝了颉利的要求并下令第一个攻上恶阳岭的封为云中侯。李世民的强硬令唐军军心大振,李勣挑选死士从山后攀援而上,唐军两面夹击攻上了恶阳岭,从颉利俘虏营中逃脱的独孤谋也出现在出击的勇士中奋力杀敌。
恶阳岭一失,颉利的作战部署全部被打乱,他只得率部向阴山退却,准备与唐军相持再寻机反击,为了解决粮食问题,他许以高官厚禄,让慕一宽回长安筹粮,遭到拒绝。