粮草被烧的消息传到察合台旧营，也速蒙哥大惊失色：“怎么会这样？白水谷的防御怎么这么快就被攻破了？” 帖木儿道：“领主，定是有内奸指引朝廷军！咱们现在粮草只够支撑一个月，若不尽快攻破黑山口的朝廷军，咱们会不战自溃！” 也速蒙哥此时才慌了神，开始后悔当初不听合撒儿长老的劝告，可事已至此，只能硬着头皮继续抵抗。
朝廷军在军事应对的同时，也展开权谋拆解，利用也速蒙哥部的内部矛盾与部落间的不满，瓦解其势力。李衡在被软禁期间，暗中联络合撒儿长老的亲信，传递消息 —— 他告诉亲信，若合撒儿能劝降也速蒙哥的部分将领，朝廷可赦免其罪，还能保留合撒儿部落的牧地与部众。
合撒儿的亲信偷偷将消息传递给被软禁的合撒儿，合撒儿立刻开始行动 —— 他通过亲信，联系上也速蒙哥的后军将领巴图（非阿力麻里领主，同名），巴图本就不满也速蒙哥强征粮草、扣押部民，听闻朝廷的赦免条件，心动不已。“长老，我愿配合朝廷，” 巴图暗中回复，“只要朝廷能保留我部的牧地，我可在关键时刻倒戈，帮助朝廷军进攻察合台旧营。”
阿术行省也在暗中策反不满的小部落 —— 之前被也速蒙哥强征粮草的小部落领主，纷纷派使者赴行省，表示愿意协助朝廷军，提供也速蒙哥的兵力部署与地形情报。“也速蒙哥对咱们太苛刻，” 一名小部落领主道，“他若败了，咱们才能过上安稳日子，朝廷若需要，咱们愿派马倌指引道路，帮朝廷军绕开险要地形。”
帖木儿察觉内部有异动，建议也速蒙哥 “清洗内奸”，却因证据不足，只能处死几名疑似通敌的士兵，反而引发更多将领的不满。前军将领合撒儿（战败的那名）对也速蒙哥道：“领主，咱们现在粮草不足，内部又有异动，不如向朝廷投降，争取宽大处理，不然咱们都会死无葬身之地！” 也速蒙哥却怒斥：“你敢动摇军心？再敢说投降，我先杀了你！” 合撒儿只能闭嘴，心中却已萌生退意。
博罗得知巴图愿意倒戈，与李衡约定 “进攻信号”—— 巴图在察合台旧营放火，作为朝廷军进攻的信号。同时，博罗还派使者赴斡端地区，劝说忽都鲁帖木儿出兵，夹击也速蒙哥：“忽都鲁领主，也速蒙哥败局已定，你若出兵，朝廷可免你部的牧地清退，还能赏赐你五百石青稞。” 忽都鲁帖木儿见也速蒙哥大势已去，终于同意出兵三千，从斡端地区向杭爱山进发，虽然兵力不多，却进一步动摇了也速蒙哥的军心。
权谋拆解的效果逐渐显现 —— 也速蒙哥的后军士兵开始逃亡，前军将领消极防御，小部落纷纷倒向朝廷，他的反元联盟，在不知不觉中已土崩瓦解。合撒儿长老看着这一切，对亲信道：“也速蒙哥的败亡，只是时间问题了。”
随着粮草耗尽、盟友倒戈、内部动摇，也速蒙哥的军队已不堪一击。至元四十六年秋二十五，博罗率军发起总攻 —— 巴图在察合台旧营放火，朝廷军看到信号后，从黑山口与白水谷两侧同时进攻，忽都鲁帖木儿的援军也抵达杭爱山，夹击也速蒙哥的中军。
也速蒙哥的中军在察合台旧营抵抗，可士兵们早已饥肠辘辘，毫无斗志，看到朝廷军攻来，纷纷放下兵器投降。帖木儿试图组织抵抗，却被朝廷军一箭射中肩膀，当场被俘。也速蒙哥见大势已去，带着几名亲信骑兵，试图从后山逃跑，却被当地牧民拦住 —— 牧民们早已不满也速蒙哥的统治，将他绑起来，送给朝廷军。
黑山口的前军将领合撒儿，看到察合台旧营被攻破，也速蒙哥被俘，立刻率军投降，至此，也速蒙哥的反元军队彻底溃散。博罗进入察合台旧营后，下令安抚投降的士兵与部民：“朝廷只追究也速蒙哥、帖木儿等主谋的责任，其他士兵与部民，只要放下兵器，一律赦免，还可返回原牧地，朝廷不会追究。” 投降的部民们闻言，纷纷欢呼，之前的恐惧与不满，渐渐被安心取代。
李衡被解救后，立刻前往软禁合撒儿长老的帐中，将他释放：“长老，也速蒙哥已被俘，叛乱平定了，您可以重回家园了。” 合撒儿看着帐外的朝廷军与投降的部民，感慨道：“多谢李大人，若不是朝廷处置得当，不知会有多少部民死于战乱。” 李衡道：“朝廷的目的是平定叛乱，不是伤害部民，只要大家遵令，日子定会越来越好。”
也速蒙哥与帖木儿被押至博罗面前，博罗道：“你们聚众反元，罪大恶极，本应就地正法，可朝廷有令，将你们押解中都，由陛下亲自处置。” 也速蒙哥此时才后悔不已，却已无济于事 —— 他看着自己的军队溃散，牧地被占，心中满是绝望，却再也无力回天。
叛乱平定后，博罗下令清理战场，安抚部民，同时派使者赴中都，奏报平叛结果。阿术行省也开始着手恢复西北的牧地秩序 —— 暂缓也速蒙哥部的牧地调整，将清退牧地减至一百顷，迁徙部众减至一千户，还发放青稞补贴，帮助部民重建家园。西北边疆的异动，在朝廷的军事打击与权谋拆解