高处的拜占庭弓弩看到唐军炮兵发威，赶忙对唐军炮兵方向进行射击，唐军盾牌手看到附近的高层建筑有异动后，立即围着小炮进行保护。
拜占庭的弓弩威力较大，还是对盾牌手造成了一定的杀伤，炮兵赶紧调转炮口对着有大弩的建筑物进行射击。经过一阵对战，大弩的威力自然无法跟小炮相比，大弩被炸坏，拜占庭军的射手非死即逃。
唐军步兵看到本军的火力占据了优势，立即前出，消灭残存的大食军，一旦发现前方有铁甲车或者大弩，就停止前进，召唤炮兵过来射击。
唐军的步炮协同，发挥了巨大的威力，尽管对战中唐军也有一些伤亡，但是拜占庭的伤亡更大，唐军逐步形成了绝对的优势。
拜占庭军看到自己的两大利器已经开始失效，仅靠弓箭长矛根本不是唐军的对手，被打得节节败退，逐步往城北收缩。
在唐军的持续打击和步步进逼之下，拜占庭军开始支撑不住了，黑衣大食毕竟不是拜占庭军的祖国，没必要为了黑衣大食死战到底。
安条克认为，拜占庭军本是为了利益而来，与其在这里死耗不如尽快北撤，抢占亚美尼亚王国，至少也能将功赎罪。
安条克想好以后，命令部队向北突围，而后沿着底格里斯河向西北方向逃窜，唐军看到拜占庭军出城，立即追赶，杀伤了一些拜占庭军，但是还是让其主力逃跑。
巴古拜之战，唐军前后以阵亡近一千人、受伤四千多人的代价，击毙拜占庭军六千多人，俘虏八千多人，被俘虏的基本都是受伤较重不能逃跑的。
张广孝为了谨慎起见，又派出斥候向西北方向查看一番，确认拜占庭军逃远了，才下令让部队原地休整。
张广孝认为，唐军虽然打下了巴古拜，但是其实也是一种惨胜，唐军固然有优势，但是敌人也在进化，不知道巴格达之战还会出什么幺蛾子。
最后，张广孝留下一千人驻守巴古拜，看押俘虏，率领其余人员返回巴格达。镇海军返回巴格达后，立即参与围城，李愬则腾出手来，抽调一万镇西军，带两个契胡团，在副将陈弘岭的率领下，向西进攻费卢杰。
由于费卢杰驻守的是大食军，这次巴格达城外的大食骑兵开始出手，对西进的唐军进行袭击。这些大食骑兵不敢接近唐军，因为靠近后就会被唐军的枪手击毙，所以只敢远远的袭扰。
按照陈弘岭本来的打算，是围歼费卢杰的大食军，但是现在看到有这么多的大食骑兵在附近袭扰，就不敢托大，最
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