到九月上旬，宋军已经在富平镇一带集结了吴玠、刘錡、刘锡、孙渥、赵哲五路人马约十五万之众，张浚仍在二百多里外邠州坐镇，而前线主帅暂由刘锡担任。
为了打好这一仗，张浚集中了四川的财力、物力、人力，甚至提前五年预支了税收。宋军的后勤车队从四川至陕西绵延数千里，粮草、财帛堆积如山，数以万计的转运民夫还特意在宋军的寨旁另立了营寨。
眼看兀术的骑兵已经迅疾而至，大出宋军的意外，宋军想要速胜的希望已经非常渺茫，刘錡便私下对刘锡说道：“那娄室、宗辅、宗弼皆是能战之将，此战必是一场恶战，二哥，我担心张相公不在，以你的威望不足以令行禁止，尤是两军苦战之际，他将必多生狐疑、怨谤，到时不出死力也未可知，不如咱们赶紧敦请张相公来亲自坐镇！”
刘锡不以为然道：“张相公还做着他那‘运筹于帷幄之中，决胜于千里之外’的好梦呢，何必去惊扰了人家！再者说了，他乃是兵家外行人，就算他亲自来了，到时一通瞎指挥，咱们兄弟还有盼头吗？”
“唉，就不该冒然出兵来打这场仗，就算咱们打胜了，恐怕也是一场惨胜！一旦战败，关陕恐将不复我有！”刘錡叹气道。
“行了，三弟，咱们尽力而为吧，毕竟我军兵力还是占据着很大优势，只要不犯大错，只靠你、我手上这点人马也足以制胜！”刘锡又忍不住向南方指了指，“谁叫你我不是那文臣呢，只能靠自己一刀一枪地拼杀！”
宋军在富平的营寨位于地势偏低的平原之上，地形较为开阔，适宜于金军的重甲骑兵的冲击。宋军右翼有卤泊川中的芦苇水泽掩护，看上去还算放心，只是左翼却被暴露了出来。金军已经抢占了地势较高的华阳原，并屯兵于此，其左翼与宋军的右翼形成了对峙之势。
宋军完成集结之后，刘锡便召集了众将前来商议方略，那吴玠是个深通兵略之才，他首先说道：“此次我部汇集了关陕精锐，又受朝廷托付之重，当谨慎用兵才是！富平一带皆是平原，我部多为步卒，更利于山地作战，若强行与金军骑兵在平原之地进行野战，定然胜算不大！”
众将对于金军骑兵确实有点忌惮，哪知刘錡中气十足道：“金军不过四五万之众，不及我部兵力雄厚，若我军全力死战，定有可为！而且那兀术长途奔波到此，定然非常疲惫，我部以逸待劳，正可迅速出击！且我军大营前有沼泽做掩护，金军骑兵无从施展其长！此外，我大军与民夫今已混作一团，若想在敌前撤退，也是极难之事！万一撤退调度失方，金军骑兵追来，全军必有崩溃之虞！眼下我军已是骑虎难下，只能与金军拼死一战！我部骑兵训练有年，愿做这个先锋！”
刘錡的说辞又引来不少附和声和赞誉声，最后刘锡定夺道：“既然撤退已经来不及了，背水一战已免不了，那众位同袍只有勉励将士们同敌虏血战一场了！明日我就到金军阵前下战书，定要与其速战方可！”
“是啊，我军最利速战，若拖延时日，必不利于我！”刘錡强调道，“千万要用好这个激将法！”
会后刘锡便派人去金军那里下了战书，张浚也派人多次前往金营求战，可是宗辅自知金军尚有些疲惫，不宜立即出战。性格暴躁的兀术却忍不了宋军的羞辱，非要率本部出战不可，宗辅只得安抚他道：“四弟别急，你人马刚到，且须歇息几日！而且你那军马自中原来，到了这关中，尚须时日熟悉这里的水土！那宋军兵力至少两倍于我，补给不易，若拖延下去，必定是他们先耗不起！宋军几番催战，正是激将之法，四弟不要中了人家的奸计！”
为了激怒金军，张浚还特意悬赏：凡生擒娄室者，即使是平民，也赏赐节度使之衔。此时娄室正在卧床之中，他丝毫不为张浚的伎俩所动，反而针锋相对地下令道：“有能生擒张浚者，赏驴一头、布一匹。”
娄室早已身经百战，一向无往不胜，这一回大战十分要紧，所以他无法安心养病，只得勉力撑持，特意抱病亲率卫队前往宋军阵前做了一番周密的侦察。娄室已将富平一带宋军的布署摸得全部清楚了，他尤其注意到宋军有个致命软肋——虽然宋军人马众多，可是驻扎的营地防御薄弱，尤其是那些民夫所在的营寨，更是防卫松懈。
娄室已然窥破了宋军营垒的虚实，并抓住了其中的要害，所以他回来后便上报宗辅道：“那宋军人数虽多，可是营垒不固，可谓千疮万孔，极易破之！”
娄室又跟宗辅细细讲了，宗辅觉得有道理，便回书张浚，约定了双方于九月廿四日举行会战。
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五虽败犹荣
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到了廿四日开战的这天，刘锡便将全军公认最精锐的泾原军放在了左翼，这只人马正是刘錡从陇右一手带出来的。
泾原军以善打硬仗、恶仗知名，在同西夏的多次的交战中积累了很多宝贵经验，其中不少也是精锐的骑兵，毫不逊色于金军骑兵，所以刘錡率先扑向了金军的右翼，其余宋军则跟在泾原军身后，发起了全线的攻势。
刘錡知道兀术一向粗勇少谋，因而攻击的重点便选在了担任右翼金军主力的兀术所部。而兀术在中原自来就未曾在野战中遇到过什么像样的对手，所以对于刘錡部的到来，他在头脑里是毫无准备的，自以为宋军骑兵绝非金国铁骑的对手。
宋军又是一支哀师，人人怀着对金军的刻骨仇恨，因此无不奋勇争先，宋军顿时以雷霆万钧之势向金军杀来！才刚一交手，兀术便似被打了一记闷棍，其行军万户赤盏晖所部顷刻间就被打得溃不成军，致使兀术的亲兵及猛将韩常所部深陷于宋军包围之中，很快就难以支撑。
兀术被泾原军的惊人战力震慑住了，本来他并未亲自上阵冲杀，这一回他眼看宋军如脱胎换骨，不能不使出全力来，只好亲自领兵拼杀起来，妄图杀出一条突围的血路！