他所表现出的茫然、慌乱和无措，与先前的狡诈、强硬形成了鲜明对比。
面对大军压境，他遣使来问:“汉兵来这里干什么？”
汉军的回答十分有趣:“单于您曾上书言居困厄，愿归顺强汉，身入朝觐。天子可怜您放弃大国，屈居康居，故使都护将军来迎。”
双方就这样一问一答，交涉了好几通外交辞令，最终汉方不耐烦了，下达最后通牒:
“我们兵来道远，人困马乏，粮食也不多了，叫贵单于和大臣快拿个主意罢。”
战争的火药味终于弥漫开来。
战幕随即正式拉开，联军挺进到都赖水畔，距敌城三里处扎阵。
只见单于城上五色旗帜迎风飘扬，数百人披甲戒备城上，百余骑在城下来往驰骋，城门口还有百余步兵摆成鱼鳞阵，操练演习，以耀兵威。
城上守军向联军大声挑战:“有种的过来！”
面对郅支单于的疑兵架势，甘延寿、陈汤指挥下的汉胡联军严阵以待，沉着应对。
当百余名匈奴骑兵直冲汉军营垒而来时，汉营军士“皆张弩持满指之”，敌骑迅速引退。
随后，汉军强弓部队出营，射击城门外操练的匈奴步、骑兵，被攻击者立时丧胆，撤回城内，紧闭城门。
见敌胆怯，甘延寿、陈汤下达了总攻命令。
在阵阵令大地都震颤的战鼓声中，联军开始攻击，弓箭如瓢泼大雨般射向城楼。
单于城是一座土城，其外另有两层坚固的木城。
匈奴人顽强抵抗，从木城栅格里向外放箭，同联军展开激烈对射。
此刻，郅支单于作困兽犹斗状，全身披甲亲自在城楼上指挥作战。他的数十位妻妾也都用弓箭反击，遏阻联军攻势。
四万对三千的战场优势十分明显，即便单于亲临战场，也并未给战斗带来任何转折。