五月十日，明軍迅速西進，向西推進到巴里城也就是後世的巴里坤，隨身攜帶的乾糧也不多了。
靖江王正準備攻佔此城，休整一下，補充給養，卻和黑火汗派來的一萬騎兵不期而遇。
原來北元肅王吳納失裡從哈密逃出生天後，帶了一千多人來到別失八里，向素來不和的黑火汗求救。
黑火汗聽說大明已經攻佔哈密後，心裡大驚，一面加強南邊的吐魯番和大坂城的防守，一面向東邊的巴里城增兵，同時向帖木兒火速告急。
大明和帖木兒汗國之間的戰略平衡最終因為明軍攻陷哈密、進逼察合臺汗國而被打破了。
因為沒有戰車的掩護，靖江王決定以攻為守，讓張斧首先帶領兩營騎兵遠遠騷擾蒙古騎兵的側翼，利用火槍的射程優勢殺傷蒙古兵，並激怒對方追趕。
察合臺軍果然從左右兩翼各派一千騎兵進行反擊。
明軍長槍兵乘機擺開正面防守陣勢，盛宣率兩營步兵迅速在兩側構築陣地。
蒙古帶頭的將領開始看明軍有戰馬上萬匹，倒也謹慎，並沒有急於出戰。
經過側翼和明軍騎兵交鋒，他們發現明軍騎兵其實好像並不多，大部分人明軍留在原地結陣，還有人在看馬樁。
原來只是一幫只會騎馬的步兵。
察合臺汗國以前和明軍幾乎沒有交過手，並不知道明軍步兵的厲害，剩下的八千騎兵一下子都壓了過來，結果遭到明軍火箭的密集射擊。
蒙古騎兵陣型太過密集，還沒貼近明軍陣地，人員就紛紛落馬，加上戰馬驚慌失措，相互擠撞踐踏，一下子傷亡過千。
逃到遠處的騎兵也是驚魂未定，以為明軍是施展什麼妖法，半天不敢再次進攻。
一個時辰後，前去驅趕明軍騎兵的蒙古騎兵也回來報告說，這明軍十分狡猾，放幾槍就跑，根本無法近身，自己反而損失了兩百多。
僵持到天黑，明軍的步兵陣地越來越穩固，又是拒馬、又是壕溝、又是鐵絲網，明軍騎兵也帶了些水回到了陣地。
蒙古騎兵不擅長夜戰，只好悻悻而退，也沒有走遠，就在二十里外紮營。
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