三川口便是浑州河、清水河与延水三川汇集之地，也是延州的要害所在，距离延州州城肤施不过五里。 当刘平与石元孙率兵赶到时，恰巧西夏军以在对岸集结。 西夏军首先开始进攻，他们涉过延水后改变阵型，变为横阵冲击，刘平立即下令大将郭遵和王信带骑兵半渡而击，这几乎是兵家比用的策略，效果惊人。 大将郭遵，手中铁鞭，铁枪，两者相加足有九十多斤，王信也曾经生擒盗匪七十余人，勇悍过人，两人都是有名的勇将，听得命令当即杀了过去。 此时刘平等人并不知晓，堂堂西夏皇帝李元昊并不在本阵之中，而就在对岸，他本应坐镇中军的，可相比延州州城与东路，他更看重西路的三川口。 相比范雍，李元昊更清楚刘平与石元孙率领的边州精锐有多重要，就算攻下延州州城，也很可能在转瞬之间易主他人。 但击杀宋军却是最取巧的办法，一旦这支强军被剿，那无论是对延州州城，还是对后援大军来说皆是毁灭性的打击。 见郭遵一马当先，身处军中的李元昊当即下令麾下勇将前去阻挡，谁知郭遵一鞭就把敌将脑袋砸得粉碎，宋军大呼，郭遵带兵奋击，所向披靡！ 半渡击之的策略成功了，西夏军队死伤惨重，当即被毙数百人，更有近千人溺水身亡。 不过李元昊并不在意，西夏人数众多，且训练有素，便是如此依旧阵型不乱，郭遵的骑兵队没能攻入西夏军本阵，眼下战事以起，便不能顾及伤亡。 更重要的是他必须不计牺牲，以此引诱这支宋军与大夏久战，否则难以歼灭。 在李元昊的指挥下，夏军前仆后继冲向宋军，而宋军乱箭齐发，一时间夏军前锋竟没法靠近，但随着鼓声响起，西夏军的前锋打起巨盾掩护前进，刘平见势，身先士卒，立即带领宋军蜂拥向前，混战已经开始，只能兵来将挡水来土屯，而石元孙更是率领侧翼骑兵冲杀，西夏军死伤惨重数千人阵亡，盾牌统统被宋军夺取，但刘平同样负伤，头部被流矢击碎鏊盔所伤、腿部亦中数箭。 “西贼甚众，老石我等必须死战到底！否则其他边州难以夺取党项之地！”
石元孙骑在马上大笑道：“自是知晓，本就没打算活着回去，只是你这一手端是胆大搏命！”
两人算是旧相识，在东京城便以认识，都是将门之后多少要争个高低，不过是石元孙总是不及刘平，他文能进士及第，武是弓马娴熟。 此次调任两人也算惺惺相惜，比了小半辈子，此时哪有松懈的道理？ 残酷的战斗还在继续，西夏人继续不知疲倦不顾伤亡的进攻，日暮时分从西南方向冲击宋军，宋军队列被冲散。 危急之时后卫将军卢政带领两百士兵的强弩队赶到，乱箭齐发，西夏军又拖着同伴的尸体退了回去，但此刻宋军连番恶斗，消耗极大，身处军中卢政建议道：“将军，此处四面皆山，天色渐晚，若西贼趁夜色居高冲击，恐难抵挡啊！”
“若是寻常本将便带尔等突围去了，出去之后咱们便游击西贼便是，还在这里受这等窝囊气？可眼下却是退不得啊！”
不等刘平的话说完，石元孙也是微微点头：“着实退不得！延州肤施城被围，范公与一众官曹百姓皆在，若我等退却，那便更无强援，只能从三川口突破，以进城驻守！”
卢政欲再说些什么，可刘平依旧否决了这个提议，恰在此时西夏军暂时退却，宋军上下以为可以松一口气，不少将士拿着战利品到刘平面前邀功，刘平见将士有所松懈，连忙道：“形势危急，你们先自己把功劳记着，打完了，我一定重赏。”
谁知话还没说完，西夏人派出轻装部队飞也似的杀到了宋军阵前，宋军一阵慌乱，加上征战疲惫，被西夏人一冲，有点支持不住，阵列向后退了三十多步，前军四个指挥两千名骑兵被包围，加上宋军旗号混乱和刘平失去联络。 如此万急之时，宋军后军都监黄德和贪生怕死，见前军后退，竟以前军覆没的名义带兵逃往甘泉，刘平的儿子拉住黄德和的战马，苦苦哀求他回军，黄德和不听，一溜烟就没影了。 此乃乱军之事！宋军见后军奔逃，士气沮丧，纷纷逃散，刘平大惊失色，立刻派亲兵极力阻止，而石元孙更是亲自骑马带领亲兵砍杀逃卒，这才稳固军阵，但也只留上千人继续抵抗。 李元昊见宋军大乱，自然不会放过如此机会，立刻派兵冲击，宋将郭遵见大势已去，手下兵卒溃散，看了一眼刘平等人所在的中军，长啸着冲向夏军前锋，大呼杀贼，谁想到他竟然独自一人杀入西夏战阵，杀的西夏军人仰马翻，西夏军无法抵挡，连连后退。 郭遵此举给宋军带来一丝提振，不少兵卒与他一同杀向西夏军，为中军殿后护卫退却，郭遵舞动大槊击杀左冲右突，无人可当。西夏人用铁索企图拦住他，郭遵此刻已经杀疯了，这些铁索统统被其打断，李元昊暗叹可惜，只好调来弓箭手，郭遵的战马中箭倒地，西夏军不等李元昊生擒的命令传来便将其乱刀砍杀。 宋军此刻彻底溃败，但溃兵在刘平与石元孙的整顿下也表现出了非凡的勇气，他们边战边退，与西夏人激战了三天，一直退到西南山，西夏人少有退却，刘平带着残兵修建了七个寨子继续阻击，同时也希望这七个寨子能收拢残兵，坚持到援军抵达。 李元昊此时得意洋洋，万余人的宋军不过几日便被自己所攻破，死者甚多，军心以败如何再战？ 这便是他叶安常用之法，杀其有生，亡其斗志！ 于是当晚李元昊便派人求见刘平，打算劝其投降，刘平斩之，接着又派人伪装宋军送文书又被石元孙斩首，又派人高呼“汝降乎？不然，当尽死！”
刘平不应。 李元昊恼羞成怒，带领骑兵冲击，宋军早已精疲力尽，那里架得住虎狼冲击，顿时大乱，被一分为二，在军阵东边巡查的刘平和石元孙被俘获，残余宋军被全部歼灭。 刘平被俘后，威武不屈，破口大骂李元昊道：“我头颈三尺长，等着你来砍呢。”
手下要杀刘平泄愤，李元昊却是摆了摆手：“这等人杀了有碍我大夏国运，还是囚禁的好，另一个放回大宋，俩个将军留一个便是。”
延州之战到这时候也该收官了，李元昊迫切的想要占据大宋的州城，以展现自己的力量，当年的会州城他不曾攻破，而眼下肤施城近在眼前，他又岂能不夺？！