都兰可汗听说隋军来打他了，便与达头可汗结盟，共同对抗隋军。四月，杨素在灵州与达头可汗的军队遭遇，开打已经不可避免。

　　突厥的骑兵十分慓悍，对敌的时候往来冲杀，锐不可当。在此之前，隋朝与突厥打仗时，因为害怕他们的骑兵，所以都采用战车、骑兵和步兵相互交叉配合的阵法，阵外四周摆上很多鹿角、蒺藜，大概是用来避免突厥的骑兵突然杀过来。拼命三郎杨素很不认同这种打法，认为过于被动，难道你想光靠一些蒺藜、鹿角，就能扎死敌人?

　　豪气冲天的杨素决心改变战术，他下令把战车和步兵都撤下去，直接和突厥人来个骑兵对骑兵，就不信我的兵比你们差!达头可汗听到杨素下这样的命令，高兴得快晕过去了：这不明摆着老天给我送战利品来了?这家伙还“下马仰天而拜”，感谢苍天给了自己这样一个“愚蠢”的对手。拜完之后达利可汗就率十万精骑直朝隋军扑去。突厥求胜心切，杨素令骑兵迎了上去，他指挥大军随后跟进掩杀。突厥大败，达头可汗带着重伤逃跑，他的部众死伤无数，号哭而去，自此远遁，再不敢觊觎大隋边境。

　　这一仗再一次显示了杨素杰出的军事才能。战后，隋文帝下诏褒奖，赐杨素缣二万匹，及万钉宝带。连他的儿子杨玄感也位列大将军，其他儿子杨玄奖、杨玄纵、杨积善都被封官，可谓荣宠冠绝一时。

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