元密终于盼到了天亮,他急忙领着大军赶往宿州,在城下扎下营帐。但他营帐扎得离城太近。庞勋命令对着城外茅屋放火箭,茅屋着火,乘着风势烧到官军营帐,一时乱作一团,正慌乱中,庞勋又命打开城门,趁乱杀出,杀得元密慌忙后撤,这一战元密损兵300。
夜晚时分,庞勋让把城中的妇女召集起来负责值更守夜,将城中掠夺来的三百艘大船装满了物质和粮食,悄悄地顺着汴水而下,想着凭着这些物资船只,能在水上持续上一段。朝廷使者宦官张敬思仍被庞勋扣押着,庞勋并不为难他,给了他丝娟千匹,派骑兵将他护送到了汴州境内,让他回长安复命。
第二天天亮之时,元密发现庞勋早已逃走,他气急败坏,让士兵前去追赶,士兵一路狂奔,追了很久,早上没有吃饭,追得又急看到庞勋的船只已是累得气喘吁吁,连路都快走不动了。庞勋很有心计,他看到官军的狼狈之状,决意给他们点教训。他命人将船悄悄靠在岸边,一部分人埋伏在水岸隐蔽处,另一部分则藏在船中。当元密领着他的长跑队员赶到时,列在前阵的士兵见官军一到,纷纷逃跑至沼泽中,似乎比他们还要狼狈。元密一看以为他们是怕了官军,传令士兵们全速追击,务求全歼庞勋。等他的士兵进入庞勋的埋伏圈,四周呐喊声声,庞勋水路两军夹击,这一战很是激烈,从中午一直打到黄昏,最终官军被打败,元密带着几名随从且战且退,最后身陷泥沼之中,被围起来全部处死,这一战杀了一千多人,其他士卒投降,没有一个人能返回徐州。
庞勋从受降的士兵那里得知离此不远的徐州兵丁不多,且城中没有戒备,而且这次讨伐他们的头领崔彦正在徐州,干脆顺便拿下。