天边出现了鱼肚白，安静的军营突然鼓声大作，一队队士兵跑出营帐，到校场集合，开始一天当中的晨练，后勤兵开始准备全军的早餐。等吃完早餐，全军拔营，向洛口仓进军。临近午时大军接近洛口仓，洛口仓前有一支万人大军，军阵前有几员战将，徐世绩指着一个中年文士对宋师道道：“宋公子，密公亲自来迎接我们了。”宋师道拔马向前，来到中年文士马前。徐世绩忙给双方介绍道：“宋公子，这位就是我们密公，密公这位就是天刀宋缺的公子，也是这次援军的主将宋师道宋公子。”
蒲山公李密哈哈大笑道：“宋公子，可把你们盼来了，这下就可与张须陀进行决战了，来来来，门口不是说话的地方，请随我入营。”“好，有劳密公久侯。”宋师道道。宋师道和沈落雁、叶雪、叶霜、宋新杰、宋邵杰、宋志杰随李密进入洛口仓，石青璇喜欢清净，没有前往，宋俊杰留下整军。在一处洛口仓内的大殿里，宋师道认识了勇三郎王伯当，义薄云天单雄信、智将徐世绩等李密手下的心腹大将。宋师道对几人分外亲热，让几人好感大增，席间推杯换盏好不热闹。其实宋师道内心有自己的小九九，宋师道心中盘算着等将来李密兵败，将这几位战将收拢到麾下，盖因为这几位在历史上可都是名人，各有各的特点，是隋末不可多得的大将，等将来和李渊父子交手时手下多几员战将。李渊、李建成、李世民、李元吉、李元霸、李秀宁个个不是省油的灯，自己还要多多筹谋。
在接下来的几天，岭南军陆续到来，宋师道一边整军，一边将加入岭南军青壮的家属以及粮草运走。李密把洛口仓中存放二百万石粮草的地方划给岭南军，宋师道在紫罗戒中存放了三十万石粮食，运来的海盐又和李密换粮三十万石，往岭南运出一百五十万石，在岭南军仓库还余粮草五十万石，一石粮食大约相当于现代的一百二十斤，以一名士兵一天消耗粮食一斤，一石可以让一个士兵吃四个月。宋师道现在有大军六万，一年消耗粮食大约十八万石，所以宋师道现在粮草充足。
大业十二年秋，荥阳东南有一座有名的寺院，叫做大海寺，寺院早已在兵灾中毁掉，寺院四周是茂密的森林，曾经肥沃的耕地上摆开了战场。此时在大海寺南面辽阔的原野上，金鼓大作，杀气冲天，张须陀三万大军列成三个方阵，向密集的瓦岗军中军进攻，此时的瓦岗军并没有什么阵容，数十名大将各自带兵，依仗五倍于隋军的优势，从四面八方向隋军发动猛烈的进攻。而不管瓦岗军怎么进攻，隋军都保持着它的三个军阵，毫不动摇地向中军杀去，就仿佛陷入狼群中的三头狮子。这是张须陀从上百场战役中总结出来的经验，乱匪几乎没有什么训练，，阵法更是没有，更重要的事，一般乱匪内部山头林立，打起仗来各自为战，没有什么统一指挥。只要击溃它的中军，瓦岗军就会崩溃，然而此时张须陀并不知道，在战场北面，大海寺旁的一片森林里，一支三万人的大军埋伏在那。宋师道平静地注视着战场上的变化，宋师道这次不仅要击败隋军，还要活捉张须陀，不能让张须陀战死在这儿。张须陀的弟子丰州总管杨元庆手下现在有六万骑兵，而且是能征善战的精锐，连李渊、李世民将来都不是他的对手，自己没必要树这样一个强敌。所以张须陀一定要活捉，看来这次自己要亲自出手，擒下他。随着战事的进展，李密让单雄信和徐世绩各兵一万，冲向张须陀三个军阵之间的结合部，渐渐地把张须陀三个军阵割裂开来。宋师道见时机成熟，把三万大军分成三个锋失箭头冲向张须陀的中军，犹如三把锋利的尖刀切入黄油，把张须陀的中军切成几段，张须陀瞬间陷入重重包围。张须陀大吃一惊，这是那来的军队，战力如此强悍，比自己麾下的百战精兵更胜一筹，这绝对不是瓦岗军该有的战力，特别是作为锋失三员将领，战力惊人，自己麾下的兵将如同割麦子一样倒下，其中一员大将直奔自己而来，眨眼间冲到自己面前，手中马槊以力沉千钧向自己砸来，张须陀挥刀迎向马槊，“铛”一声巨响，张须陀浑身巨震，双手发麻，胯下马一声长嘶，两马交错而过。就在这时，宋师道闪电般地伸手从背后抓住了张须陀，长生真气迅速地侵入到张须陀的体内，摧枯拉朽般击了溃张须陀的内力，张须陀顿时浑身僵硬，大脑随即失去了对身体的控制权，宋师道凌空把张须陀朝地上一掷，“蓬”的一声响，张须陀摔的七荤八素的，脑袋里嗡嗡作响，一时间竟起不来身。宋师道的岭南军士兵如狼似虎地冲了上来，七手八脚用牛筋绳把张须陀捆的结结实实。宋师道拔马而回，把张须陀抓在手中，举过头顶，气运丹田大喝一声道：“张须陀已战败被捉，尔等马上放下兵器投降，降者不杀。”战场上杀声震天，但宋师道的声音清晰地传遍整个战场。隋军将士随即蒙了，当看到五花大绑的张须陀时，士气大降，首先张须陀的五百亲兵茫然地放下手中的兵器，随后放下兵器的士兵越来越多。到最后反抗越来越弱，投降的隋军也越来越多。宋师道安排岭南军收押俘虏。不一会儿，蒲山公李密骑马赶了过来，看着五花大绑的张须陀，脸上的笑容怎么也掩盖不住。随后，李密与宋师道并马而行回营，各自留下一万士兵打扫战场。回到中军大帐，不长时间各个将领浑身血气地陆续到来，开始瓜分战争红利。
此战，共歼隋军五千，重伤两千，轻伤八千。瓦岗军得降军一万三，岭南军得一万，完好战马三千匹，两家均分。到张须陀如何处理时，宋师道拱手道：“张须陀的弟子杨元庆现在在丰州，手握六万精骑，而且麾下猛将如云，所以张须陀决不能杀。”李密也感到非常辣手，李密曾在杨玄感的麾下任幕僚，深知杨元庆的可怕，也不想接这个烫手山芋。最后商定由岭南军看押张须陀和张须陀的另一个弟子罗士信，程咬金、牛进达归降了李密，秦琼、贾务本、贾润甫三人降了岭南军。大军修整一天，随后杀向荥阳，荥阳一战而下，瓦岗军大本营迁移至荥阳，宋师道留宋俊杰领兵五千镇守属于岭南军的那一部分洛口仓，李密派杨得方领兵一万镇守属于瓦岗军的那一部分。
到达荥阳后，宋师道给杨元庆修书一封，大意是让杨元庆用一万匹战马换他的师父张须陀和他的师弟隋帝杨广得知张须陀兵败，连忙任命王世充为洛阳留守，镇压瓦岗军，王世充领兵两万匆匆赶往洛阳。整军备战，王世充整合洛阳的各路援军，得兵十万，王世充兵力大增，野心也随之膨胀。开始在军中大肆任命自己的亲信掌管军队。