叛军并没有与周慎军正面交锋，而是派出一支精锐骑兵，绕到周慎军的后方，悄悄切断了他的粮道与退路。周慎大军瞬间被困在榆中城下，进退两难——攻城，叛军依托城池顽强抵抗，久攻不下；撤退，粮道断绝，军心涣散，且退路已被截断，根本无法突围。他急忙派人快马加鞭向张温求援，可张温的中军在数百里之外的雍县，远水救不了近火，求援信如同石沉大海。
与此同时，董卓率领的南路军，也在行军途中遭遇了麻烦。
董卓从陇西郡出发，途经狄道、临洮，向汉阳郡稳步推进。他的兵力比周慎少，只有五千余人，皆是他从河东带来的凉州旧部，战斗力强悍，再加上沿途收拢的夏育部溃兵，勉强凑了七八千人。董卓深知羌人骑兵的厉害，也吸取了广宗兵败的教训，不敢轻敌冒进，一路上小心翼翼，稳扎稳打，派出大量斥候探查前方动静。
七月下旬，董卓率军进抵汉阳郡的望垣（今甘肃天水以西），与叛军的前锋部队不期而遇。一场激战瞬间爆发，羌人骑兵勇猛剽悍，来去如风，董卓军虽奋力抵抗，却终究不敌，被迫向后撤退。可叛军紧追不舍，将董卓大军围困在望垣以北的渭水河谷之中。
河谷之地，北有渭水阻隔，南有高山环绕，地势险要，却也成了绝境。董卓大军被困其中，进退不得，粮草日渐耗尽，士气低落，将士们个个面如死灰，人心惶惶。连董卓自己都觉得，这次怕是凶多吉少，难逃一死。
“将军，”李儒快步走到董卓面前，神色凝重，却又带着一丝笃定，“末将有一计，或许能解此围，助将军突围。”
董卓眼睛一亮，仿佛抓住了救命稻草，连忙问道：“什么计策？快说！只要能突围，无论什么计策，都可施行！”
李儒附耳到董卓身边，低声低语了几句。董卓听完，连连点头，眼中闪过一丝狠厉，咬牙道：“好计！就按你说的做！”
次日清晨，董卓下令，让士兵在渭水上游筑坝蓄水，对外宣称是军中粮草耗尽，只能筑坝捕鱼充饥，暂且维持生计。叛军斥候远远望见，以为董卓军已经穷途末路，走投无路，只能靠捕鱼度日，便放松了警惕，不再严密监视河谷出口。
当夜，月色昏暗，狂风大作。董卓下令，连夜掘开堤坝，蓄积多日的渭水奔涌而下，如同猛兽般冲向下方的叛军营寨，将叛军的营寨冲得七零八落，士兵死伤无数，阵型大乱。董卓趁机率领大军，从上游渡口连夜渡河，成功逃出了叛军的包围圈，一路狼狈退回了陇西郡。
虽然侥幸逃了性命，可董卓的南路军也损失惨重，折损了将近三分之一的兵马，粮草辎重丢失殆尽，已然无力再向汉阳郡推进，只能在陇西郡暂时休整，固守待援。
与董卓相比，北路的周慎，就没有这么好的运气了。
周慎大军被困在榆中城下，粮草断绝多日，士兵们饥肠辘辘，士气彻底崩溃，纷纷逃散。周慎知道，再耗下去，只会全军覆没，别无他路，只能下令全军突围，拼死一搏。
可叛军早有准备，在周慎军的归路上设下了重重埋伏。周慎军勉强冲出榆中城，却陷入了叛军的埋伏圈，一场惨烈的厮杀再度爆发。官军将士们饥寒交迫，无心恋战，只能拼死冲杀，死伤过半，才勉强杀出一条血路，一路狼狈溃退回了安定郡。
这一战，周慎军损失惨重，近五千将士战死，粮草辎重尽数被叛军缴获，周慎本人也身负重伤，灰头土脸地逃回了雍县。
“司空，末将……末将无能，损兵折将，未能完成使命，请司空治罪！”周慎跪在张温面前，面如死灰，声音沙哑，浑身颤抖，连抬头的勇气都没有。
张温面色铁青，怒火中烧，恨不得一刀砍了周慎的脑袋，可他知道，此时不是追究责任的时候。两路大军，一路溃败，一路被困后突围却元气大伤，西征军已然元气大伤，别说平定凉州羌乱，能不能守住关中、守住雍县，都成了未知数。
“传令下去，”张温的声音疲惫而沙哑，满是无奈，“全军收缩防线，坚守雍县，不得擅自出战。另派使者快马加鞭，向朝廷求援，恳请陛下再调拨兵马粮草，支援西征！”
使者连夜出发，快马奔向洛阳。可所有人都清楚，经过冀州、南阳两场战事，朝廷早已国库空虚，无兵可派、无粮可调，这场求援，多半是徒劳。
西征兵败的消息传到洛阳，灵帝震怒不已，当场摔碎了龙案上的玉盏，却又无可奈何。他只能下旨，让张温戴罪立功，坚守雍县，保住关中门户，同时加急催促皇甫嵩，尽快结束冀州战事，南下支援西征。
张温主持的西征，就这样虎头蛇尾地陷入了僵局。三万余大军，两路出击，最终却落得个一败一溃的下场，损兵折将，粮草消耗殆尽，不仅没能平定凉州羌乱，反而让叛军的气焰愈发嚣张。唯一值得庆幸的是，董卓在望垣河谷的突围还算漂亮，多少挽回了一点朝廷的颜面。
可边章和韩遂，却借着这场胜利，势力愈发壮大。羌、氐各部落纷纷归附，叛军兵力大增，彻底控制了凉州大部分地区，烽火席卷整个凉州，再也难以遏制。
八月，边章、韩遂率领叛军乘胜追击，一举攻占了汉阳郡全境，兵锋直指右扶风的雍县，张温困守孤城，日夜提心吊胆，生怕叛军大举进攻，攻破雍县，直逼长安。好在叛军经过连日征战，也消耗不小，再加上入秋之后粮草不济，未能继续东进，而是退回金城郡休整，囤积粮草，准备来年再大举东进。
这场仓促发起的西征，最终以失败告终。朝廷彻底失去了对凉州的控制，边章、韩遂的叛军割据凉州，成为大汉王朝西部最大的隐患。而远在冀州的马腾，得知西征兵败的消息后，心中的焦灼愈发强烈——凉州已然失控，马家坞堡的安危，更是岌岌可危。