博罗率军一万抵达杭爱山黑山口附近，与也速蒙哥的前军形成对峙。黑山口狭窄，仅容五骑并行，也速蒙哥的前军在山口两侧搭建箭楼，箭楼上的弓箭手严阵以待，山口前还埋设了绊马索，防御十分严密。博罗骑着马，观察山口地形，对身边的将领道：“黑山口易守难攻，硬攻会伤亡惨重，咱们先扎营，再想对策。”
也速蒙哥的前军将领合撒儿，派人向博罗下战书：“若你们识相，速速退兵，否则明日我军出战，定将你们杀得片甲不留！”博罗看完战书，冷笑一声，对使者道：“回去告诉也速蒙哥，朝廷军是来平叛的，不是来跟他斗气的！若他再执迷不悟，明日我军便进攻，到时候他想投降，也晚了！”使者吓得不敢多言，立刻逃回黑山口。
当晚，博罗召开军事会议，制定“佯攻+迂回”的战术——派三千骑兵，次日清晨佯攻黑山口，吸引也速蒙哥前军的注意力；派七千骑兵，由副将帖木格（非弘吉剌部吏员）统领，绕山路前往杭爱山后侧的“白水谷”，那里是也速蒙哥粮草运输的必经之路，攻占白水谷，切断其粮草供应，黑山口的前军不攻自破。“白水谷地形虽复杂，但有当地牧民指引，咱们的骑兵能通过，”帖木格道，“只要切断粮草，也速蒙哥的军队撑不了几天。”
也速蒙哥得知博罗扎营不攻，心中疑惑，帖木儿道：“领主，博罗定是怕了咱们的防御，不敢进攻！不如咱们主动出击，打他们一个措手不及！”也速蒙哥点头，下令合撒儿的前军，次日清晨出兵，袭击朝廷军大营。合撒儿领命后，连夜准备，却不知博罗早已设下埋伏——他在大营外挖了壕沟，埋设了尖刺，还安排了弓箭手埋伏在两侧。
次日清晨，合撒儿率军五千，冲出黑山口，向朝廷军大营发起进攻。当骑兵冲到大营前时，突然陷入壕沟，尖刺刺穿马蹄，骑兵纷纷落马。埋伏的弓箭手立刻放箭，也速蒙哥的前军死伤惨重。合撒儿见状，知道中计，下令撤军，却被朝廷军骑兵追击，损失两千余人，狼狈逃回黑山口。也速蒙哥得知前军战败，大怒，却也无可奈何，只能下令加强黑山口的防御，不准再主动出击。
博罗见佯攻成功，立刻下令帖木格率七千骑兵，绕山路前往白水谷。帖木格带着骑兵，在当地牧民的指引下，日夜兼程，两天后抵达白水谷——这里只有也速蒙哥的五百骑兵驻守，防备松懈。帖木格率军突袭，驻守的骑兵根本来不及抵抗，便纷纷投降。帖木格占领白水谷后，下令烧毁也速蒙哥的粮草运输队，还俘虏了负责押运的百余名士兵。
粮草被烧的消息传到察合台旧营，也速蒙哥大惊失色：“怎么会这样？白水谷的防御怎么这么快就被攻破了？”帖木儿道：“领主，定是有内奸指引朝廷军！咱们现在粮草只够支撑一个月，若不尽快攻破黑山口的朝廷军，咱们会不战自溃！”也速蒙哥此时才慌了神，开始后悔当初不听合撒儿长老的劝告，可事已至此，只能硬着头皮继续抵抗。
朝廷军在军事应对的同时，也展开权谋拆解，利用也速蒙哥部的内部矛盾与部落间的不满，瓦解其势力。李衡在被软禁期间，暗中联络合撒儿长老的亲信，传递消息——他告诉亲信，若合撒儿能劝降也速蒙哥的部分将领，朝廷可赦免其罪，还能保留合撒儿部落的牧地与部众。
合撒儿的亲信偷偷将消息传递给被软禁的合撒儿，合撒儿立刻开始行动——他通过亲信，联系上也速蒙哥的后军将领巴图（非阿力麻里领主，同名），巴图本就不满也速蒙哥强征粮草、扣押部民，听闻朝廷的赦免条件，心动不已。“长老，我愿配合朝廷，”巴图暗中回复，“只要朝廷能保留我部的牧地，我可在关键时刻倒戈，帮助朝廷军进攻察合台旧营。”
阿术行省也在暗中策反不满的小部落——之前被也速蒙哥强征粮草的小部落领主，纷纷派使者赴行省，表示愿意协助朝廷军，提供也速蒙哥的兵力部署与地形情报。“也速蒙哥对咱们太苛刻，”一名小部落领主道，“他若败了，咱们才能过上安稳日子，朝廷若需要，咱们愿派马倌指引道路，帮朝廷军绕开险要地形。”
帖木儿察觉内部有异动，建议也速蒙哥“清洗内奸”，却因证据不足，只能处死几名疑似通敌的士兵，反而引发更多将领的不满。前军将领合撒儿（战败的那名）对也速蒙哥道：“领主，咱们现在粮草不足，内部又有异动，不如向朝廷投降，争取宽大处理，不然咱们都会死无葬身之地！”也速蒙哥却怒斥：“你敢动摇军心？再敢说投降，我先杀了你！”合撒儿只能闭嘴，心中却已萌生退意。
博罗得知巴图愿意倒戈，与李衡约定“进攻信号”——巴图在察合台旧营放火，作为朝廷军进攻的信号。同时，博罗还派使者赴斡端地区，劝说忽都鲁帖木儿出兵，夹击也速蒙哥：“忽都鲁领主，也速蒙哥败局已定，你若出兵，朝廷可免你部的牧地清退，还能赏赐你五百石青稞。”忽都鲁帖木儿见也速蒙哥大势已去，终于同意出兵三千，从斡端地区向杭爱山进发，虽然兵力不多，却进一步动摇了也速蒙哥的军心。
权谋拆解的效果逐渐显现——也速蒙哥的后军士兵开始逃亡，前军将领消极防御，小部落纷纷倒向朝廷，他的反元联盟，在不知不觉中已土崩瓦解。合撒儿长老看着这一切，对亲信道：“也速蒙哥的败亡，只是时间问题了。”
随着粮草耗尽、盟友倒戈、内部动摇，也速蒙哥的军队已不堪一击。至元四十六年秋二十五，博罗率军发起总攻——巴图在察合台旧营放火，朝廷军看到信号后，从黑山口与白水谷两侧同时进攻，忽都鲁帖木儿的援军也抵达杭爱山，夹击也速蒙哥的中军。
也速蒙哥的中军在察合台旧营抵抗，可士兵们早已饥肠辘辘，毫无斗志，看到朝廷军攻来，纷纷放下兵器投降。帖木儿试图组织抵抗，却被朝廷军一箭射中肩膀，当场被俘。也速蒙哥见大势已去，带着几名亲信骑兵，试图从后山逃跑，却被当地牧民拦住——牧民们早已不满也速蒙哥的统治，将他绑起来，送给朝廷军。
黑山口的前军将领合撒儿，看到察合台旧营被攻破，也速蒙哥被俘，立刻率军投降，至此，也速蒙哥的反元军队彻底溃散。博罗进入察合台旧营后，下令安抚投降的士兵与部民：“朝廷只追究也速蒙哥、帖木儿等主谋的责任，其他士兵与部民，只要放下兵器，一律赦免，还可返回原牧地，朝廷不会追究。”投降的部民们闻言，纷纷欢呼，之前的恐惧与不满，渐渐被安心取代。
李衡被解救后，立刻前往软禁合撒儿长老的帐中，将他释放：“长老，也速蒙哥已被俘，叛乱平定了，您可以重回家园了。”合撒儿看着帐外的朝廷军与投降的部民，感慨道：“多谢李大人，若不是朝廷处置得当，不知会有多少部民死于战乱。”李衡道：“朝廷的目的是平定叛乱，不是伤害部民，只要大家遵令，日子定会越来越好。”
也速蒙哥与帖木儿被押至博罗面前，博罗道：“你们聚众反元，罪大恶极，本应就地正法，可朝廷有令，将你们押解中都，由陛下亲自处置。”也速蒙哥此时才后悔不已，却已无济于事——他看着自己的军队溃散，牧地被占，心中满是绝望，却再也无力回天。
叛乱平定后，博罗下令清理战场，安抚部民，同时派使者赴中都，奏报平叛结果。阿术行省也开始着手恢复西北的牧地秩序——暂缓也速蒙哥部的牧地调整，将清退牧地减至一百顷，迁徙部众减至一千户，还发放青稞补贴，帮助部民重建家园。西北边疆的异动，在朝廷的军事打击与权谋拆解下，终于平息。
也速蒙哥叛乱的平定，对元代西北边疆治理产生了深远影响，既暴露了牧地调整中的问题，也推动了朝廷对西北宗藩管控策略的优化，成为元代边疆治理的重要转折点。
从管控策略层面看，叛乱平定后，朝廷调整了西北牧地调整的节奏——不再“一刀切”推行限额制，而是“因地制宜、分步推进”，对察合台系等大部落，先派使者沟通，了解其诉求，再制定调整方案；对小部落，减少牧地清退与部众迁徙的比例，还增加青稞补贴与农技支持，避免因调整引发不满。《元史?食货志》记载“至元四十六年秋，也速蒙哥叛平后，西北牧地调整‘先议后行，多予少取’，诸部抵触渐息”，可见此次调整优化了元代西北牧地管控的策略。
从中央权威层面看，叛乱的平定，强化了中央对西北宗藩的威慑力——也速蒙哥作为察合台嫡系，聚兵三万反元，却被朝廷迅速平定，让西北其他宗藩认识到“反元无异于自取灭亡”，此后多年，西北宗藩虽仍有不满，却再无大规模叛乱。忽都鲁帖木儿、脱忽察儿等领主，主动赴中都朝贡，表示愿意遵令，中央对西北的权威大幅提升。
从部落治理层面看，叛乱的平定也推动了西北部落的“规范化管理”——朝廷在杭爱山设立“西北牧地巡检司”，隶岭北行省，掌西北牧地核计、纠纷调解与叛乱预警；还从蒙古故地调派有经验的实务官，协助西北部落建立“牧群登记制”“草场轮牧制”，推动西北部落向规范化治理转型。合撒儿长老被任命为“察合台部临时领主”，协助朝廷管理也速蒙哥的旧部，他积极推行规范化管理，让察合台部的秩序很快恢复。
从历史教训层面看，此次叛乱也为元代边疆治理提供了“恩威平衡”的教训——之前朝廷推行限额制时，过于强调“威”（强制调整），忽视“恩”（利益补偿），导致也速蒙哥叛乱；平定后，朝廷既保持“威”（威慑反元），又注重“恩”（放宽调整、增加补贴），实现了“恩威平衡”，这一教训被后续元代治理西藏、云南等边疆地区时借鉴，成为元代边疆治理的“核心经验”。
从人物影响层面看，博罗因平叛有功，被升为“岭北行省左丞相”，负责西北边疆治理；李衡因劝降与收集情报有功，被任命为“西北牧地巡检司郎中”，继续推动西北牧地规范化；也速蒙哥与帖木儿被押解中都后，萧虎下旨“也速蒙哥削爵为民，流放云南；帖木儿斩立决”，既严惩了主谋，又留了也速蒙哥一命，体现了“严惩首恶、宽宥从犯”的原则，避免引发更多不满。
至元四十六年秋末，杭爱山的寒风渐渐平息，曾经的战场已恢复平静——投降的部民们返回原牧地，开始冬季的牧马；朝廷军在黑山口设立巡检站，防备异动；合撒儿长老带着实务官，正在核对牧群数量，准备推行新的限额制。博罗站在察合台旧营的遗址上，看着远处的牧群与部民，对李衡道：“叛乱虽平，可西北治理仍任重道远，咱们得记住这次教训，恩威并施，才能让西北长久安稳。”李衡点头：“大人说得是，边疆治理，不是靠武力征服，而是靠让部民安居乐业，这样才能真正平息异动，实现长治久安。”
夕阳下，杭爱山的主峰在余晖中泛着微光，曾经的反元痕迹已被岁月抹去，只留下“恩威平衡”的治理智慧，在元代西北边疆治理的历史上，写下了深刻的一页。