经过短暂休整，宋军逐渐恢复常态，张灏遂下令继续向太原进军。
八月十四日，张思正领兵离开汾州，打算从文水县方向进兵，解围太原。行军途中，张思正接到一个情报，说八月十五日夜，金人将在文水县城里举行设帷帐饮酒赏月活动。张思正觉得这是一个好机会，于是决定偷袭文水县城。
八月十五晚上，月满中天，银光似水，宋军悄悄靠近文水县城，城内守军毫无察觉。张思正一声令下，宋军向县城发动猛攻。统制官李安与其子李忠信奋勇当先，最先登上城墙。宋军士气大振，踊跃杀敌，共杀死杀伤俘获敌人约二三千人，斩首数百，其余来不及取其首级。还差一点将守城将领李嗣本擒获。李嗣本原来是义胜军将领，后投降金人，金人命他统领原义胜军守卫文水县城。城中百姓见官军进城，欢呼鼓舞，箪食壶浆，热烈欢迎。
张灏在汾州闻讯大喜，连夜派人驰马向朝廷报捷。赴京报捷的人手举黄色旗帜，骑着快马，一边高声喊叫着“汾州报捷”，一边驰奔。沿路州县，欢声震地。人们奔走相告：“我师胜矣！”有人当即摆酒相庆说：“皇帝圣慈，吾其见太平乎！”有人甚至因激动而泪流满面。
张灏派人通知张思正，说要亲自前去军中慰问。张思正派人回答道：“军中无此礼。”当时，张思正并没入城，他也不打算派兵留守文水县城，他想等天亮后继续向太原进兵。
不久，张灏携带着茶具来到文水县城外，在军帐中与张思正相见。张灏以茶代酒，祝贺张思正旗开得胜首战告捷。二人正在品茶时，忽然听到军中传来一片嘈杂喧乱声。张思正判断，很可能是金人前来偷袭，他让张灏赶快上马，驰归汾州。
不一会儿，张思正得到报告说，金军前来偷袭，已被击退，我军伤亡千余人。
第二天黎明时分，金军骑兵主力悄悄来到城外。将领们站在附近的山坡上，观察宋军营地。为首的一个将领说道：“彼众虽多，而喧嚣不整，无能为也。”金军决定出动三千铁骑，直接冲向宋军营地。
当时，宋军营地很安静，人们都在熟睡之中。他们人困马乏，因为当夜接连战斗了两次，身上携带的各种器械一夜都没解下来。
金军渐渐靠近宋军营地，但并未贸然发动冲锋。面对如此安静的营地，金人似乎有些恐惧。他们群起鼓噪，接连喊叫了三声。一是恐吓宋军，二是给自己壮胆。金人见宋军没有什么反应，于是发动进攻，三千铁骑潮水般地朝营地涌去。
宋军忽然从睡梦中惊醒，哪能抵挡住金戈铁马的冲击，只好四散撤退。有的撤到山上，可山后是峭岩绝壁，无路可走。混乱之中，相互蹂践而死者有数万人，坑谷皆满。那些没上山的，很快便被金人包围，金人令他们缴械投降。等他们投降后，金人又令他们全都脱剥赤露。然后，金人用狼牙棒将他们敲死。
文水之战，宋军惨败。损失将兵约七万余人，其中，仅使臣将佐便牺牲了百余名，撤退出去的将兵仅有十分之三四。随军携带的