张濬大喜，不知实情的他以为潞州已为朱温所得，在八月中旬时他便令孙揆仅仅带兵二千，从晋州出发前往潞州就任。其实，他被狡猾的朱温给蒙骗了。朱温就是想借官兵之手来夺取潞州，以保存自己实力。得潞州后，自己再耍无赖，向皇帝上奏，使自己的人来做潞州节度使。
河东探骑报告李存孝官军要来的消息后，李存孝亲自带二百骑兵、二百步兵前往长子县西面的山谷设伏。
孙揆衣着华丽，在仪仗队的簇拥下缓缓前行。他共有着三层保护。贴身的那层是数十名精心挑选的武士，第二层就是仪仗队，但空有其表，战斗力不佳。第三层即是普通士兵，跟大部队无甚分别。只见孙揆坐着八抬大轿，上顶遮阳大伞，极为醒目。他认为朱温之兵既已入潞州，前行之路肯定会非常安全，因此一路都毫无防备，放心大胆的行军。孙揆手中轻摇羽扇以驱炎热，意态甚骄。自谓数日后便可做得昭义节度使，极为自得，完全想不到正有危险在向他靠近。
大军进入山谷，蜿蜒如一条长龙。行走十余里后，忽然听到前方军士惊乱嚣噪。由于谷地高低起伏、蜿蜒曲折、连绵不断。处于这样的地势之中，孙揆完全看不到前方的情况，他有些怕了，慌忙的向身旁兵士喊道：“前方什么情况，快去给我查探。”
不久后有骑兵来报说“不好了。我军刚出谷口就遭到了攻击！”这回孙揆惊吓得脸色都变白了，颤抖着说道：“速速去告诉先锋将，拼死也要给我冲出去！”
他们完全中了李存孝的计。李存孝事先令二百骑兵在谷口埋伏好，当孙揆军的前队出来大约五六百人后，二百骑兵突然冲出，势如湍流激荡，将官军阻断在谷口。而由于地势原因，已经出来的部队视线受阻，一时也观察不到后方的动静。当他们听到后面有慌乱声传来，将领李迅逸急忙派一兵士去查探，才知道发生了什么。李迅逸一众不知敌军有多少，害怕的不敢回去救援。李迅逸就索性当一回逃跑将军，带着这些人寻路而逃。
河东骑兵开始向谷内发动猛烈冲荡，官军在其逼迫下挤成一团，死伤无数。一时间战斗尤其激烈，因官军身处绝地个个也都拼死血战以求杀出。
与此同时，忽然地动山震之声大作。两侧山峰上檑木滚石一齐而下，发出震耳欲聋的声音。山谷内的官军被断为三节。这是李存孝亲自带领的二百步兵所为。孙揆吓得左右四顾，发现山峰上的伏军弓箭齐发，如雨而下，自己前方与后方的军士纷纷倒毙，但唯独自己附近的兵士未遭此难。正迟疑间，忽然发现山峰上垂下一条绳索，有一大将一手持枪，一手捋着绳索，顺山而下。他每向下一跃便有一丈多远。看这将领如猛虎下山，孙揆惊得目瞪口呆，还没反应过神来，李存孝经数十次下跃后已接近地面。
只见李存孝抛弃绳索，单手持枪，向前下方猛地一跃，跳向孙揆的保卫圈。落地时，顺势一个扫砸，已死数名士兵。之后左右拨动他的四刃铁锥枪，但凡触着之兵士不是被震飞就是脏裂骨断。李存孝很快就杀入第二层保卫圈，挥枪来回几个大摆抡，仪仗一连摧折好几根，持仗之兵慌得纷纷弃仗而逃。
眼看李存孝马上就要攻到最后一层了，孙揆的贴身卫士赶忙抽刃来战，他们哪是对手啊。只见李存孝用力挥枪，拦挡之兵士不是刃断人亡，就是被磕出老远，坠地而亡。存孝离孙揆已有数步远了，这时他猛地向前一跃，高举铁锥枪自上而下，锤烂了伞盖与一侧的车轮。车子顺势歪向一边，就在孙揆快要从车上跌落到地上时，存孝将孙揆单手提了起来，举过头顶，就如同手把婴儿般轻松。
主将被擒，谷内之官兵，又多数被杀伤。一时间全部投降。与孙揆一同被擒的还有一名皇帝的中使韩归范。李存孝又令骑兵出谷追击官军的先头部队，在刁黄岭追及，将他们几乎杀个精光。之后李存孝令人给孙揆与韩归范带上刑具并用白布带缠裹其身，押着他俩在潞州城下巡视，使人向城内喊道："朝廷已使孙尚书为潞帅。葛从周，吾家主公劝你速归大梁，若走得晚，怕是性命都要搁这了。"
城内之人见此情形，人心惶惶。葛从周没想到官军会败得这么快，如今救援已断，后路难保，极为忧虑，这番话虽带有侮辱之意，他也只得强忍着，心中产生了退军的想法。其实他对实情也并不十分清楚，李存孝打败的只是孙揆的少量官军，数万官军队伍还在路上！
而这时候李罕之因泽州被汴军包围的紧，便告急于李克用。李克用就急派李存孝将五千骑兵前往营救。在汴军刚包围泽州时，军士们轻蔑地向李罕之呼道："以前你每每恃着河东，不将我们汴军放在眼里。如今张濬相公已入太原，葛仆射入主潞州，旬日之间，沙陀就是挖穴也无处自藏，你更有何路求生？不如速降，可免一死。"
九月中旬，朱温也亲自带领大军来到河阳，为诸军之后援。在泽州的汴军底气更足了，更是觉得不出数日便能拿下泽州。
这日，汴军正吃午饭，忽听外面马蹄奔腾声甚急，他们很快就得知是李存孝带领河东骑兵来救泽州了。这时李存孝已选精兵五百来到了汴军军寨之外，李存孝的骑兵紧贴着军寨，来回纵马。大呼道：“我们就是沙陀中挖穴求藏身的人。今日饥甚，欲得尔肉以求果腹。可令肥者出来与我一战！"邓季筠在汴军中称二号斗将（一号为牛存节），骁勇为众军士所服。他气不过李存孝的挑战，引兵千余出战。