与此同时，马腾也派使者去见徐荣，也被韩遂“恰好”发现了。
至此，韩遂与马腾对对方暗中勾结关中之事已经确信无疑，二人都要“将计就计”。
七日后，韩遂以大将军张辽战死、关中群龙无首为由，邀马腾、宋建合兵攻打关中，窥伺中原。
宋建依旧没有理会，马腾应邀，半个月后，二人合兵十万，抵达萧关。
二人各怀心思，约定一起夜袭，又各自暗中与关内联络。
当夜三更，两支兵马抵达萧关门下，韩遂让马腾先去攻关，马腾也没拒绝，到了萧关门下，发现关门果然大开，入了关门也没有伏兵，他以为是徐荣暗中策应他，心中大喜，径自入关。
而韩遂看到马腾如此轻易入关，更笃定他与徐荣勾结谋算自己之事，也急忙带兵冲入关内，要与张郃联合除去马腾与徐荣。
入关之后，二人发现关内根本没有守兵，心中惊疑不定，又走了两里，遥遥看到远处有火光，更听到鼓声和喊杀声，似乎是两支兵马在厮杀。
黑夜之中，看不清太多，马腾与韩遂只道张郃与徐荣已经开杀，此时早已按耐不住，也突然向对方发起攻击。
马腾与韩遂本就有仇恨，他们的部曲之间更是矛盾重重，黑暗之中，在有心人的鼓动下，十余万人的混战在萧关之内迅速展开。
黑夜之中他们没有注意到，萧关之门在他们背后悄然封死了。
黑夜混战中难辨敌我，也不知造成了多少自相残杀，韩遂与马腾发现夜战不利，却怎么也喝止不了，此时形势混乱，就算是韩遂与马腾想要制止也无能为力了。
大战一直持续到黎明，双方精疲力尽之时，四面八方突然出现无数兵马，向他们发起猛攻。
为了一举击溃马腾、韩遂主力，除了徐荣、张郃和樊稠驻守关中的五万兵马外，张辽派出了高顺、许褚、典韦三支精锐部队，合计八万兵马，对凉州兵发起了歼灭之战！
徐荣、张郃、樊稠、高顺、许褚、典韦，无论哪一支兵马都是虎狼之师，历经数年训练与磨砺，就是最弱的樊稠也不比马腾韩遂的精兵差，何况马腾、韩遂厮杀了半夜，早已是疲战之师，更是混乱不堪，兵找不到将，将找不到兵，哪能抵抗六路兵马的围攻。
此时马腾与韩遂哪还不知道中了计，但已是回天乏力。
马腾之子马超自恃勇猛，带着一支骑兵猛冲，却选错了对手，悲剧的去冲击高顺的陷阵营。
高顺的陷阵营是最强悍的移动堡垒，在长枪重甲兵和弓箭手的配合下，马超的骑兵被杀得大败。兵种相克，装备又差距太大，纵然马超骁勇无双，在凉州威名赫赫，却也无济于事。
马超的悲剧不止于此，急忙退走的他又遭遇了气势汹汹的典韦，杀成一团，难以脱身。
韩遂手下同样有猛将阎艳，勇猛不下于马超，却不知道他们早已在张辽和荀攸的计算中，迎接阎艳的是猛将许褚。
此时天色早已大亮，眼见马超和阎艳这两个在凉州军中威名赫赫的猛将也被杀得无力反攻，对凉州军的士气打击是致命的，在徐荣和樊稠部曲“投降不杀”的呼喊下，大片大片的凉州人开始投降。
马腾、韩遂见势不对，想要冲出萧关，退回凉州，却哪还有机会？
张辽和荀攸费尽心思将他们调出凉州，就是为了避免他们利用凉州地利人和之势，又哪会放他们归去。
大战持续了一个多时辰，马腾最先承受不住，挂旗投降，他本就有归降朝廷之意，此时走投无路，做出这个选择既是无可奈何，也是顺水推舟了。
韩遂看到马腾投降，便也要投降，但他的中军被徐荣的骑兵突破，徐荣没有理会他的投降，直接乱箭将他射杀。
雄霸凉州十余年的韩遂至此身死。
这也是张辽和荀攸的意思，马腾此人还好，野心不算大，投降了不会有反复，但韩遂不同，此人反复无常，又多次弑主公杀同僚，加上在凉州颇有威望，留下也是个祸患。
随着马腾的投降和韩遂的战死，凉州人彻底失去了抵抗之心，数万人全部伏地投降，汉末最大的祸乱之一至此而平。
此时的张辽已经在长安坐镇，随后他在荀攸的建议下，命令高顺、许褚收编降卒，徐荣、樊稠、张郃、典韦马不停蹄杀出萧关，兵分四路，平定凉州。
得知马腾、韩遂败亡，凉州震动，有几股豪强和羌族兵马意图反抗，皆被雷霆扫平，全部斩杀，余下诸郡再不敢反抗。
一个月后，除却陇西郡，凉州诸郡皆平，徐荣的骑兵更是远征张掖、酒泉。
两个月后，寒冬之际，陇西宋建在霹雳车和床弩的猛攻下开城投降。
至此，混乱了十数年的凉州全境纳入张辽的版图，随后张辽与荀彧等人商讨，分派官吏前往凉州任职，迅速安定地方，恢复民生。
军事上，张辽令高顺重归并州，张郃驻守凉州，许褚坐镇关中，徐荣、樊稠、典韦远征西域，要一举打开断了几十年的丝绸之路。