人商议好的作战计划，决定在当天晚上的子时，由吕布和侯成带领五千名并州士兵，偷偷摸到九原城东边的城墙下，等城内的百姓开始和鲜卑士兵交战之后，便趁乱把白天留在那里的云梯悄悄竖起来，估计当时鲜卑士兵只顾着与城内的百姓交战了，根本无暇顾及城外会有汉军偷袭，而并州士兵爬上城墙后，便帮助城中的百姓，尽快将九原城东门夺过来，然后放下吊桥、打开城门，把城外的汉军骑兵放进城去。
在东门外等候的士兵，是由老刘亲自率领的一个轻骑兵师和剩下的一万三千名并州骑兵，几员大将文丑、魏续、高平都在其中。而另外一个轻骑兵师则由褚燕和王当带领，到九原城西找个适于伏击的地方埋伏起来，等着城内的鲜卑士兵从那里逃到他们的埋伏圈以后，便开始向鲜卑逃兵发动攻击，一定要争取全部消灭这些鲜卑逃兵，决不让他们逃出去给西北方向的鲜卑人送信，这样会给将来汉军的继续推进增加难度。
一切安排好了之后，汉军便不再向九原城发动攻击，而是让大军抓紧时间进行休息，到了晚上吃过晚饭之后，褚燕和王当便带着轻骑兵第二师的近八千人趁着夜色悄悄离开了大营，绕过九原城，向着九原城西而去。
在离城十几里远的地方，褚燕找了一处地势险要的地方设下了埋伏，他让士兵在路上挖了很多陷马坑，同时还设置了一些绊马索，这样只要鲜卑逃兵进入伏击圈之后，前边的鲜卑士兵便会掉到陷马坑中，而此时汉军再趁机拉起绊马索，就会让鲜卑逃兵的队伍大乱，为了减少伤亡，轻骑兵就从四周用连弩向他们进行攻击，最后再冲上去用斩马刀对付他们，如此安排，估计鲜卑士兵能活着逃出去的机会微乎其微。
快到子时的时候，吕布和侯成也带着五千名并州士兵趁着夜色，悄悄摸到了九原城下，借着城墙上微弱的灯光，众人顺着搭在护城河上的云梯悄然渡过了护城河，来到了城墙根上。然后吕布让大家不要声张，先在这里躲一会儿，等城内的百姓向鲜卑士兵发难后，他们再将云梯竖起来，然后开始爬上城墙。
果然没过多久，城中汉人百姓组织的那支队伍在田猛和杨霖的带领下，悄悄来到了离九原城东门不远的地方，看到守城的士兵只剩下不到一百人还在城门内站岗放哨，其他人都回城门下的临时营房中睡觉去了，田猛和杨霖大喜，于是也不等时间还差着一点儿，便开始用弓箭向那些鲜卑哨兵发动了进攻。
由于汉人百姓队伍中有不少都是城里的猎户，这些人的箭法都不错，一阵弓箭过去，不到一百人的鲜卑哨兵死伤了一大半，剩下的急忙敲起示警的铜锣，而且也高声喊着有人偷袭，让营中的士兵赶紧