太阳汗急于速战速决，率领5万人马疾驰于铁木真营前，企图立即吞并蒙古军队。面对急躁来战的太阳汗，铁木真亲自担当先锋，命他手下的4员猛将忽必来、者勒蔑、哲别、速不台率部轮番对乃蛮部进行冲击，把乃蛮部的队伍直逼到纳忽昆前的大本营。太阳汗对蒙古军的战斗力颇感意外，于是畏惧起来。当时，扎木合已投靠乃蛮，太阳汗知道其与铁木真作战多年，于是向他询问蒙古各队将领的情况，听后太阳汗更加不敢迎战，只有步步后退。
在蒙古军已逼近乃蛮军纳忽昆山大本营时，兀鲁兀惕部和忙兀惕部也同时赶来，两翼包抄。其主力直冲到乃蛮部的大本营内，将乃蛮军困在两边陡峭的山谷里。这种闪电突击的战法在当时冷兵器时代是威力巨大的，尤其运用在骑兵上，是很类似于现在战争坦克的作用。同时他又具备了比坦克更高的速度性和灵活性。
铁木真与太阳汗直血战到夜里，乃蛮军被蒙古军层层包围，第二天剩余的队伍纷纷投降。朵儿边，塔塔儿，合塔斤，撒勒只兀剔诸部亦投降。太阳汗负伤而死，大将豁里速别赤顽强抵抗，死于战场。太阳汗王妃古儿被俘成为铁木真的妃妾。太阳汗的儿子古出鲁奔往北乃蛮，依其叔叔不亦鲁黑汗。南乃蛮被蒙古军全部占领。自恃明、强大的南乃蛮部，在铁木真的打击下，顷刻间便土崩瓦解了。