东羌残余力量驻屯于凡亭山，段颎以田晏、夏育为先锋，率五千人马推进到山下。羌人倾巢而出，田晏率军沉着应战，终于大破羌军。羌军战败，向东逃到射虎谷。羌人以重兵把守住山谷中重要的进出口，严阵以待。段颎侦察地形后，派一千人砍伐树木，结为栅栏，构建一条长四十里、宽二十步的封锁线。同时派田晏、夏育率七千久经沙场的精锐部队，乘天黑之际，在射虎谷西侧，衔枚登山。
田晏、夏育攀上山岭，安营扎寨，挖掘壕沟，构筑防御工事，这里距离羌人大本营仅有一里之遥。田晏得手之后，段颎再派司马张恺领三千人，从东面攀登。羌人终于发现汉军踪迹，向田晏、夏育的部队直扑过来。段颎从正面发动攻击，田晏、夏育从西侧，张恺从东侧钳击羌军。尽管羌人英勇奋战，仍被打得大败。段颎构建的封锁线起到重要作用，迟滞羌人撤逃的速度，他们漫无目的地向深山穷谷中溃逃。段颎根本就不想让这些羌人有活路，战争最后成为一场屠杀，羌人剩余的一万九千人，全部被杀，东羌战争就此结束。
在平东羌之战中，羌军被杀达三万八千人，而段颎军团的阵亡人数仅仅四百余人。在冷兵器作战时代，这不能不说是个令人瞠目结舌的战绩。
