6月，拓跋焘率轻兵来到统万郊外，军力涣散匿伏于深谷，只以少量部众开拔城下诱战。赫连昌得知魏兵已临城下，计划待赫连定从长安率兵来援，然后内外夹攻，所以命令闭城据守。
魏帝看统万城门紧锁，忧虑夏军不出战，便假佯退军，以示弱，另派5000马队掠扰西郊居民。
正在这时，魏有军士因违法而逃到大夏，对夏国说，魏军已没有备粮，后继的步卒也没有到，军力弱不胜击。
赫连昌信以为真，大开城门，率步骑3万反击。魏帝一看城门已开，便佯装收兵逃遁，以引出夏军出城，形成统万城内空无。
统万城由宫城、内城和外廓城三部分组成，不光铜墙铁壁并且格式极为考究，表现了魏晋年代的修建风格。通过15个世纪的风雨洗礼，统万域的白色城垣和谯楼残迹仍旧概括毕现，护城河也隐约可见。
夏军分红两路追击，让拓跋焘较为慌张。因为当时风雨交加，飞沙蔽天，魏军逆风而战，天然有些无能为力。有人主张收兵避风，遭到大臣崔浩的对立。崔浩主张马队兵分两路，夹攻夏军。此计公然成功，夏军大北，夏主赫连昌不及入城，逃奔上邦(今甘肃天水)。
被称为“铜墙铁壁”的统万城总算被魏军以策略轻取。拓跋焘率军进城后，俘夏王、公、卿、将、校及后妃、宫人等以万数;又获马30余万匹、牛羊数千万头，府库瑰宝、器物更是不可胜数。此刻，与魏军相峙于长安的赫连定得报统万城已被攻破，抛弃长安，也匆促逃奔上邦。魏帝率军东还，以拓跋素为征南大将军，与桓贷、莫云留守统万。
统万历经光辉和苦难，成为我国前史的一个见证。可1600多年来，因为不断被荒沙围困，它深陷于毛乌素沙漠之中，简直被彻底吞没，也简直从人们的回忆中消失了。
