營地被劫後不做任何休整，收攏敗兵後當天晚上就果斷棄營撤退，羊祜的這個決定確實出乎了張志和漢軍決策層的預料，也幫著晉軍在夜間偷偷越過漢軍的營地南部，大踏步逃向了東面的潼關方向。
不過晉軍又很快就品嘗到了被漢軍死追到底的酸爽滋味，才剛發現晉軍已經棄營而逃，張志馬上就率領五萬漢軍步騎大舉追擊，僅留下楊稷率領一萬軍隊押送輜重軍帳隨後而行，也靠著熱量補充富足有餘的優勢，成功在鄭縣西郊追上了靠吃飯糰跑路的晉軍後隊，不過片刻時間就把晉軍後隊打得大敗而逃，繼而又在鄭縣城下追上了晉軍主力。
沒有攜帶營帳無法立營，鄭縣又太小容納不下這麼多軍隊，別無選擇之下，羊祜只能是硬著頭皮回頭迎戰，與漢軍在鄭縣城下打了一場步騎混合的野外決戰。
決戰中，鑑於騎兵不占優勢，張志選擇了讓騎兵拖後侯令，步兵則繼續採用自己最拿手的錐形陣正面衝擊敵陣，繼續採取中央突破的戰術破敵；羊祜則將晉軍騎兵安排在兩翼，戰事剛起就讓騎兵左右殺出，直接夾擊拖後的漢軍騎兵，妄圖吃掉漢軍騎兵削弱漢軍的機動力，同時讓步兵排列起密集方陣迎敵，為自軍騎兵爭取時間。
讓羊祜意外，看到了晉軍騎兵左右殺出沖向漢軍騎兵後，張志竟然並沒有下令讓騎兵撤退爭取時間，果然選擇了讓漢軍騎兵向從左路殺來的晉軍騎兵發起反衝鋒，同時催促漢軍步兵大步向前，一邊在實戰中鍛鍊騎兵，一邊爭分奪秒的衝擊晉軍方陣。
這也是漢軍騎兵自擴建以後的首次實戰，結果讓張志滿意的是，儘管經驗和技術都明顯不及對手，漢軍騎兵卻還是打出了敢殺敢拼的精神面貌，與晉軍騎兵正面對沖不露怯意，近身交戰頑強勇敢，即便處於下風也毫不慌亂，與兵力占據明顯優勢的晉軍騎兵來回對沖多次也不見潰散，雖然場面被動，也依然成功的牽制住了晉軍的騎兵主力。
乘著騎兵成功拖住敵人騎兵的機會，漢軍的錐形陣當然一直都在向著晉軍的方陣內部挺進，知道時間寶貴，永遠擔任錐尖的漢軍吳麻所部接連投擲原始手雷，一邊炸亂敵人一邊大步前進，利用體力、盔甲和武器方面的優勢，硬生生在晉軍的方陣上撕出了一個缺口，直接殺向晉軍的旗陣所在。
在此期間，身在死地的中原晉軍當然也有頑強抵抗，然而無法，熱量的補充實在過於懸殊，晉軍士卒在逃亡路上又全靠飯糰充飢，更加不是吃著火腿腸和壓縮乾糧的漢軍士卒對手，加之武器和盔甲也處於下風，激戰還不到一個小時，漢軍前隊就已經衝殺到了晉軍的旗陣面前，將晉軍的步兵方陣活生生撕為兩截，也把晉軍士卒殺得是屍橫遍野，死傷慘重，敗兵潰逃得到處都是。
見大勢已去，羊祜毫無辦法，只能是趕緊下令鳴金收兵，帶著敗兵繼續東逃，沒有了步兵掩護的晉軍騎兵也不敢冒險留下，趕緊掉轉馬頭撒腿而逃，而漢軍方面卻因為晉軍騎兵的威脅不敢發起總攻混亂隊形，僅僅只是追擊了五六里路就停止了前進，然後立即掉過頭打掃戰場。
戰後清點，在經驗、技術和兵力都不及晉軍騎兵的情況下，漢軍騎兵以損失近千人的代價，僅僅只是消滅了三百多名晉軍騎兵，張筏和趙統也因此不得不跑到張志的面前請罪，張志則大手一揮說道：「不怪你們，畢竟擴編沒有幾個月，打不過賊軍騎兵很正常。也不用擔心損失，我們現在已經拿下了隴西，補充戰馬方便，你們損失一匹戰馬，過幾天我就給你們補充兩匹。」
張筏和趙統趕緊道謝，旁邊的閻宇則問道：「後將軍，我們下一步怎麼辦？是否繼續追擊？」
「追，當然要追！」張志想都不想就說道：「乘著這個機會，我們要把潼關拿下來，關上關中的東大門，然後很多事情就可以好辦多了。」
說干就干，稍做休整，也順便迫降了只有幾百縣兵的鄭縣後，還沒等楊稷帶著後軍追上主力，張志又馬上率領著漢軍主力繼續東進，再次向著晉軍敗兵發起追擊，同時也向著關中的東大門潼關殺來。
很可惜，汲取了教訓的晉軍敗兵一路只是飛奔逃命，連到了華陰都沒敢停下來休息一夜，休整後才發起追擊的漢軍主力自然也就沒有了追上晉軍敗兵大隊的機會，僅僅只是追擊路上抓到了一些受傷或者掉隊的晉軍士卒，不過張志也沒有遺憾，僅僅只是派人勸降了被晉軍拋棄的華陰城下，然後就在華陰城下等待後隊抵達。
一天多時間後，楊稷帶著後隊和輜重趕到華陰與主力會合，張志也沒猶豫，立即就帶著軍隊東進到了潼關的五里外北倚渭水立營，然後立即動手砍伐木材趕造攻城武器，而消息報告到了羊祜的面前，撤到潼關以東立營的羊祜也馬上大聲叫苦，說道：「糟了，偽漢賊軍看來是準備全力拿下潼關了，如果潼關再守不住，整個關中都完了。」
「叔子何必如此擔憂？」司馬駿問道：「潼關這裡本來就有上萬軍隊守衛，我們又帶回來了四萬多人，五萬多軍隊還守不住一座方圓不過數里的潼關小城？」
羊祜苦笑不答，只是轉向旁邊的杜預問道：「元凱，對付逆賊攻城武器的法子，你想出來沒有？」
「對付鑿城車的辦法想出來了，用燕尾炬縱火，還有在城內搶築內城。」杜預答道：「但是對付賊軍重型攻城車的武器，還有對付賊軍燃燒彈的法子，還沒有想出來。」
「那潼關還怎麼守？」羊祜皺眉說道：「關城本來就小，賊軍如果往城裡大量投擲燃燒彈，我們就是往城裡派駐再多的軍隊，還不是得被賊軍活活燒光？」
杜預苦笑攤手，表示自己毫無辦法，司馬駿則大聲說道：「守不住也得守！潼關一旦失守，整個關中都得丟，只有守住潼關，我們才能保住奪回關中的希望！」
羊祜益發苦笑，也知道自己就算沒有把握守住潼關也得堅守到底，否則肯定更加沒有辦法向司馬炎交代，所以羊祜嘆了口氣後，還是說道：「那就全力堅守吧，希望能夠堅持到我們的援軍抵達。傳令下去，立即趕造燕尾炬，內城就不搶築了，本來就小，再築起一座內城，就沒辦法屯兵了。」
說完了，羊祜還又在肚子裡補充了一句，「也更容易變成了火爐了，賊軍只要往內城扔上幾百壇燃燒彈，我們內城裡的將士就全變烤豬了。」
很可惜，張志根本就沒給羊祜堅守待援的機會，也沒給晉軍施展燕尾炬焚燒漢軍尖頭木驢的機會，勘探了一番地形發現潼關一帶的土厚，加之周邊開發過度木材難得，張志便果斷選擇了地道爆破的攻城戰術，命令漢軍將士在潼關城外積土為山，讓士卒可以站在山上對著城內居高臨下放箭，也掩護漢軍工兵挖掘地道，同時命令漢軍士卒披戴紙甲上陣，運送土石填塞潼關的護城壕。
十餘日後，一切準備就緒，張志當即親率五萬大軍出營，攜帶著五十餘輛配重式投石機與大量攻城武器趕來攻關，羊祜聞報不敢怠慢，也趕緊率領兩萬軍隊趕來增援，讓軍隊在潼關東門城外排開陣形，隨時準備入關增援城內守軍。
見羊祜在城外建立了旗陣守侯，司馬駿難免有些不悅，向羊祜說道：「叔子，你身為全軍主帥，這個時候應該到關城上去看一看情況，順便鼓舞一下軍心士氣吧？」
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羊祜苦笑，答道：「汝陰王恕罪，正因為下官是全軍主帥，這個時候才應該留在城外指揮全局，否則的話，下官一旦進了城被堵住城裡出不來，我們大晉軍隊就群龍無首了。」
「被堵在城裡出不來，什麼意思？」司馬駿聽得有些糊塗。
「汝陰王，這個問題你不妨問一問胡烈將軍和王渾將軍，他們嘗過這滋味，知道原因。」羊祜答道。
司馬駿把目光轉向王渾和胡烈，差點在武陽變成烤豬的王胡二人則先是沉默，然後才由王渾答道：「汝陰王，都督說的是實情，這個時候他進了城，很可能就出不來了。賊軍只要把他們的燃燒彈轟進城裡，城裡馬上就是一片火海，這情況我親眼見過。」
「我不信！」司馬駿說道：「天下那有那麼厲害的攻城武器？」
這會就連胡烈和王渾都一起苦笑了，旁邊的杜預則不懷好意的說道：「汝陰王，如果你不信的話，可以親自到潼關西門那邊去看一看，看一下就知道真假了。」
「元凱！」羊祜趕緊喝阻，又趕緊轉向司馬駿說道：「汝陰王，千萬別聽元凱的胡說八道，他是在和你開玩笑，你千萬別進城，真的太危險了。」
勸阻無用，出於好奇，加上不肯相信漢軍燃燒彈的恐怖威力，司馬駿還是堅持道：「不用勸我，我要親眼去看一看，也順便去鼓舞一下軍心士氣，我就不信了，天底下還有這樣的攻城武器。」
言罷，司馬駿還真的抬腿就往城裡走，羊祜等人苦勸無用，杜預也趕緊請罪卻還是沒能拉住司馬駿，羊祜無奈，也只好向司馬駿叮囑道：「汝陰王，那你如果發現情況不對，得趕緊回來，千萬別長期逗留城內，太危險了。」
司馬駿答應，這才領著他的親兵進城去鼓舞士氣，結果司馬駿進城還沒過多久，漢軍方面就已經發起了攻城，二話不說就把無數的豬油燃燒彈砸進城內，然後不消說，上百斤重的豬油燃燒彈落地即炸，噴發出熊熊烈火，也在轉眼之間就讓狹小的潼關關城處處火起，到處都是濃煙滾滾，烈火沖天。
再緊接著，進城還不到十分鐘，司馬駿就拍打著身上的火焰連滾帶爬的逃出了潼關西門，顯眼的白色披風被燒去半截不說，花白的鬍鬚也被燒去了不少，然後才剛見到羊祜等人，司馬駿就怒吼道：「你們這些豎子，為什麼不早點告訴我，賊軍的燃燒彈落地會炸，還沾到那裡就那裡火起？如果不是老夫的運氣好，就差點被賊軍一個燃燒彈直接砸中了！」
羊祜和胡烈等人一起苦笑，也一起哀嘆道：「汝陰王，我們說過啊，但是你說什麼都不信，我們能有什麼辦法？」
又吼叫了幾句後，司馬駿又說道：「怎麼辦？老夫出城的時候，城裡面已經燒起了幾十處火頭，這樣下去，我們的將士根本沒辦法守城啊？這仗還怎麼打？」
「轟隆！」
羊祜無奈搖頭的時候，西面又突然傳來了一聲霹靂巨響，驚得羊祜等人趕緊扭頭西看，卻因為城牆的阻攔無法看清楚西城情況，不知道究竟發生了什麼事情，然後還是在又過了一會兒後，才又一個滿臉被熏得漆黑的晉軍傳令兵衝出城外，跌跌撞撞的跑到羊祜面前奏報導：
「稟都督，不知道為了什麼，潼關的西門城牆突然坍塌了，露出了一個五六丈寬的缺口，賊軍已經發起了乘機攻城，馬將軍擔心抵敵不住。請求都督立即派兵增援。」
「潼關的城牆突然坍塌了？怎麼可能？」司馬駿徹底傻了眼睛，吃驚說道：「賊軍的燃燒彈本來就這麼厲害，潼關的城牆又突然坍塌了，這仗我們還怎麼打？」
羊祜與杜預對視一笑，笑容還一個比一個苦澀，然後杜預還說道：「好嘛，新投石機和燃燒彈的應對辦法，我們還沒有想出來，現在又突然冒出來一個城牆突然坍塌，以後我們的守城戰更是徹底不知道該怎麼打了。」
「大勢已去，盡我們的最大努力吧。」
羊祜長嘆一聲，先是給潼關城內派去三千援軍盡一下最後的努力，又轉向正在張口結舌的司馬駿和司馬侖說道：「汝陰王，琅琊王，將來在陛下面前，你們可要替下官說幾句公道話，不是下官不想努力守住潼關，是賊軍的花樣實在太多，攻城的手段也實在太厲害，下官實在是沒辦法應對，所以才守不住潼關。」
沒有任何懸念，才剛到下午時，準備充分的漢軍將士就在晉軍敗兵的主力眼皮子底下拿下了潼關關城，陣斬潼關守將馬善，守軍士卒紛紛出城逃命，連帳篷和武器都嚴重不足的晉軍敗兵也只好趕緊繼續東撤，一路東逃到了王濬的老家弘農城下方才停下腳步，漢軍則從容接管已經被燒成一片廢墟的潼關小城不提。
順利的拿下了潼關後，漢軍自然是基本切斷了關中各郡的與晉廷的聯繫，形成了關門打狗的有利局面，同時也對司隸與河東兩地形成了直接威脅，在北線的戰略形勢赫然開朗，徹底吃下雍涼二州，也已經只剩下了時間問題。
然而張志卻並沒有被目前的大好局面沖昏頭腦，拿下了潼關第二天時，張志便召見了自己在外交方面的兩個得力助手莫聲和蘇鼎蘇大夫，開門見山的對他們說道：「你們誰敢去出使東吳？」
「下官不敢！」
蘇大夫想都不想就馬上回答，莫聲卻昂起了頭，朗聲說道：「下官敢去！」
「很好。」張志點頭，立即說道：「那莫聲你去建業，把我們已經拿下潼關的好消息告訴孫皓，然後幫他算清楚一筆戰略帳，勸他與我們和好續盟，出兵夾擊晉賊，此事關乎重大，務必要爭取成功。」
指點了一番莫聲如何說服孫皓後，張志又轉向蘇大夫說道：「蘇大夫，既然你沒有膽量去出使東吳，那你就去涼州吧，也把我們已經拿下潼關的好消息，告訴給東吳的涼州刺史蘇愉，勸他率領涼州的全州軍民百姓投降我們。怎麼樣？敢不敢去？」
「下官敢去。」蘇大夫馬上回答，又小心翼翼的說道：「不過後將軍，下官有一個小小請求，請務必給下官多派護衛，下官不怕受過我們恩惠的蘇愉，就怕涼州那些雜胡在路上把下官幹掉。」
張志笑了，道：「蘇大夫果然會算帳，不過也罷，我會給你多派護衛的，只希望你能夠創造奇蹟，直接勸說一州之地歸降我們大漢。」
蘇大夫自信滿滿的答應後，張志又安排了幾名密使化裝成普通百姓潛往河東，去聯繫被晉廷強行遷徒到了河東定局的董厥、樊建和諸葛顯等蜀漢舊臣，爭取勸說他們在河東起兵響應漢軍東進，奪取并州之地。
蜀漢滅亡時，晉廷足足強制遷移了三萬多戶蜀中人家到河東定居，廖化、張翼、蔣琬和費禕等人的後人都在其中，假如能夠把這些人發動起來，漢軍自然馬上可以獲得一支強大的助力。
至於如何鼓動這些蜀漢老人起兵也很簡單——兄弟我不但反推回了益州，還順手拿下了雍州，孤立了涼州，想要升官發財和封侯拜爵就別楞著了，趕緊起兵回來給我打下手吧。