十二月二十四日巳时，鲜卑人饱餐一顿后，在白登山脚结成阵势，六万人的队伍分成五列，他们同时下山进军，从北往南以此排列是：置鞬莫罗、日律推臣、宴荔游孤迄侯、没鹿回窦宾、副伏罗去宾，而拓跋诘汾率一万人马，驻留在白登山上总揽全局。
汉军此时正要用膳，栉比的军营里升起袅袅炊烟，临近年关，今日诸军加饭，士兵们都颇为高兴，他们忽而远见鲜卑人从山间前来，不由大为扫兴，只能先搁置饭食，回到营房中拿出甲胄兵器。这时汉军以为鲜卑人只是故技重施，大概尝试一阵便会退军，但等鲜卑人距离鹿角仅五里时，他们才发现此次大为不同，鲜卑人全军压进，一看便要在此地一决生死。
军司马顾益看见山间、林间俱是鲜卑的人马，地上的砂石也随之跃动，他大为紧张，忙派使者去帅营通报情形，而后又下令敲响战鼓，鼓声震耳，士兵们也自觉列阵在鹿角之后，等待鲜卑人的第一轮冲锋。
近两月交战下来，双方对对方的战术都算熟稔了。此次鲜卑的前锋不再是甲骑具装，而是推着木楯的甲士，他们用麻布包着武靴，踏足在薄冰上，顶着汉军的箭雨一直向前，目标赫然是汉军在丘陵处突出的部分鹿角。
但汉军也做过准备，鲜卑上次突袭之后，