由于驻军问题没有谈拢，众人不欢而散，也导致了西凉诸将的分歧越来越大，平日里手下的摩擦不断，经常跑到对方驻地捣乱。
赵沐见局势愈发不可控制，主动将军队迁至城外城北军营，将城内让给了李傕郭汜等人。
初平三年五月，距离攻下长安不过短短十日，李傕指使自己的侄儿李利将樊稠李蒙杀死，兼并了他们的部队，部队暴涨到了七万，使得原本与他势均力敌的郭汜感受到了威胁。
为了铲除这个威胁，郭汜悄悄找到赵沐，与赵沐达成合作，两人联合将先李傕消灭，而后二人共掌朝政，约定三日后，共同向李傕的城南发动攻击。
郭汜走后不久，荀攸找到赵沐道“主公，与郭汜合作岂不是与虎谋皮，到时候岂不是自食其果。”
赵沐笑道“公达，没有这个机会了，李傕死时，便是郭汜死时，谋要将长安作为李傕郭汜埋骨之地，将二人消灭在长安，省的他们为祸一方。”
随即召集众将议事。
赵沐坐主位上看着长安的地图道“我已与郭汜商议三日后，联合攻李，赵云你领一万骑兵为先锋，其余诸将随我共同击破李傕部，至于阎行你的一万骑兵勿动，我另有大用。”
三日之间转瞬即过，按照约定，由郭汜先对李傕发动进攻，赵沐在城北军营就听到了城南喊杀声震天，随即不再迟疑，命令赵云先行，他随后就到。
此时的李傕正在府上左拥右抱，对于郭汜的突然袭击，他完全没有预料，等到手下找到他的时候，郭汜已经率军突破了他的前军。
得知郭汜来攻，李傕勃然大怒“好你个郭阿多，我没来找你，你来找我麻烦，传令全军集结，随我诛杀郭汜。”
李傕正与郭汜一心交战时，赵云的前锋已经抵达，对着李傕部的后方就发动了攻击。
“骠骑将军，赵沐部对我方后军发动了进攻，李利将军请你尽快派人支援。”李利的亲兵飞速跑来向李傕报信。
“赵沐，郭汜等我将你们两个抓到，非要将你们碎尸万段不可。”李傕恶狠狠的道。
“胡封你领一万人去支援李利。”李傕派出外甥支援自己的侄儿。
待赵沐赶到城南时，赵云已经攻破了营门，将李利等人围在一起，正在围剿李利等人。
就在赵云即将消灭李利时，胡封率领的一万人终于到了，缓解了李利即将被击溃的命运，赵沐见营内不适合骑兵攻击，便将赵云撤了下来，游弋外围，派出徐晃的步兵出战。
徐晃摆出攻击阵势，长枪兵在前，弓箭手在后，至于刀盾兵则是护卫两翼安全。
“进攻！”徐晃手持开山斧大喊着。
长枪兵整齐划一的将手中的长枪刺出，胡封的前军瞬间倒下一片，紧接着第二波的攻击又接踵而至，瞬间就将胡封的军队压制住了，如此下去，用不了多久，胡封的军队就要崩溃了。
这时郭汜与李傕已经进入白热化的阶段，双方摆开架势大战，每时每刻都有无数的士兵死去，可是二人如同输红了眼的赌徒一样，谁也不愿意后退。
胡封的人数远远落后赵沐军队人数，又被徐晃正面压制住了，只能不断的后退，希望暂缓徐晃部的进攻。
眼见时机差不多了，赵沐命令对胡封部发起了总攻，徐晃正面突破，赵云攻击两翼，瞬间将胡封部杀了个人仰马翻，胡封和李利在乱军中被徐晃斩杀，余者跪地请降，赵沐安排赵铁将他们押往了自己的城北军营。
此时李傕和郭汜正打的难解难分，郭汜望眼欲穿，希望赵沐早点出现帮助自己，可是赵沐在收拾完李利所部后，没有接下来的动作，而是停在了那里。
眼看李傕后方喊杀声已经停止，烦闷的郭汜让手下的将校立刻去催促赵沐与他一起夹击李傕。
此时的李傕与郭汜双方都已伤亡惨重，只是双方都在咬牙坚持，现在若有任何一方有援军，都将让胜利的天平倾斜。
郭汜的将校来到赵沐的军中，向赵沐求援，希望赵沐尽快的与他们一起攻击李傕，赵沐回复他们会立马对李傕部发起进攻，就打发使者回去了。
眼看李傕郭汜都伤亡惨重，再不出手，恐怕李傕郭汜就真的要各自退兵了，赵沐命令赵云向李傕军队后方发起进攻。
眼看赵沐终于参战，郭汜松了一口气，于是指挥人马开始新一轮对李傕的攻打，而李傕部被左右夹击，让原本伤亡惨重的李傕军更加雪上加霜，李傕血红的双眼死死盯住了前方中央的郭汜。
李傕军被赵沐郭汜前后夹击已经有崩溃之势，落败只是时间问题，为了尽快拿下李傕，郭汜更是全军压上，本人更是亲自上阵拼杀。
李傕部不断的被赵沐和郭汜压缩阵线，二人联手将李傕围堵在城南军营靠北的角落里，由于受到夹击，李傕部很多士卒都已经丢下武器跑路了，还有不少跪地请降的，现在跟随李傕的只有他的亲军两千人左右。
李傕看着如胜利者的赵沐与郭汜，破口大骂道“郭汜赵沐你们两个无耻小人，今日我就是死，也要拉你们两个垫背。”
郭汜狂笑道“李傕，你以为你还是那个万人敬仰的骠骑将军吗？李傕你要是自尽，还能少受点苦，若是落到我们手里，我叫你求生不得求死不能。”
而就在赵沐李傕郭汜在城南大战的时候，一直悄悄龟缩在城西的曹操终于出动了，自曹操带人换上西凉军服，混进长安后，一直龟缩在城西，由于人少，加上城内又是兵荒马乱的，众人都以为他是西凉哪个将军的部众，因此一直没有人来骚扰他们，因此曹操趁赵沐李傕郭汜大战的机会，率人偷偷进了未央宫。
由于长安大量的军事力量都被抽调参加城南大战了，守卫在此的西凉兵力不足三百，曹操迅速斩杀了守卫的士卒，将被困在这里的献帝及一众汉室老臣救了出来。