唐軍雖然勇猛，但是沿途每奪占一個地方也需要時間，加上沿途敵軍的襲擾和阻擊，也耽誤了一定的時間，待第四路軍打到羅馬城以南時，格林薩爾的援軍也趕到了羅馬。
三股軍隊合在一起就有七萬人，由格林薩爾擔任統帥，第四路軍這邊才三萬多人，僅有對方的一半。
斥候報告敵人來了大批援軍後，吳元濟也開始有些謹慎了，怕自己指揮不當，再給第四路軍帶來大的損失。
剛開始，兩軍都比較忌憚對方，不敢率先發動進攻，雙方在羅馬城以南對峙，處在一個僵局中。
過了三天，吳元濟開始著急了，因為他已得知一、二、三路唐軍都已經攻進法蘭克王國境內，自己這邊的進展明顯偏慢，如果再不采取動作，勝利的成果就要被其他幾路唐軍摘走了。
副將鄒元標獻計，既然羅馬是個宗教聖城，乾脆直接炮擊羅馬，逼迫對方主動進攻，進入唐軍的伏擊圈，打一場大的殲滅戰。
吳元濟聽了以後茅塞頓開，覺得這個主意甚妙，當即就開始布置起來。吳元濟派出一個炮兵排，帶著三門炮和一些炮彈，拉到一個高地上，然後三門炮輪流向羅馬城**擊，重點射擊教堂。
吳元濟的這種打法，搞得教皇格列高利受不了，督促格林薩爾儘快向唐軍開戰，趕走唐軍。格林薩爾也覺得自己一方具有數量優勢，一直這樣對峙也不是辦法，決定出城主動進攻唐軍。
第四路軍在炮擊羅馬城的同時，還派出一些小股部隊襲擾羅馬城的南部郊區，還搶了一些教堂和富戶，逼著對方動手。
格林薩爾留下一萬人守城，帶領剩餘的六萬人出城，開始進攻唐軍。在羅馬南郊的唐軍小股部隊看到敵方大軍出動後，紛紛向東南方向逃竄，格林薩爾正想收拾這些搗亂的家夥，急忙率軍追過去。
格林薩爾率領的聯軍向東南方向追了三四裡後，發現唐軍已經在這裡嚴陣以待。唐軍陣地旁邊的小山上，那三門炮仍然在輪流轟擊羅馬城，格林薩爾看了就來氣。
格林薩爾決定采取法蘭克的傳統戰法，讓重裝步兵拿著大盾走在前列，其他部隊跟在後麵，兩軍接近後，騎兵再從兩翼發動進攻，依靠數量優勢，圍殲當麵的唐軍。
格林薩爾定下戰法後，命令重裝步兵率先前進，其他部隊跟進出發，六萬人同時出動，形成了很大的聲勢。
第四路軍呈梯次配備，那些逃回的小股部隊合在一起，在最前麵作為一梯隊，後麵是步兵主力部隊，最後麵是炮兵和輜重部隊。
敵軍向前推進一段距離後，接近了唐軍的第一梯隊，一梯隊的唐軍立即開槍射擊，子彈打到敵軍的盾牌上，竟然不能穿透盾牌，這股唐軍大驚，立即向後逃跑，返回本陣。
格林薩爾發現自己的戰法非常有效，心中不免得意，命令部隊繼續推進，向唐軍本陣發動攻擊。
吳元濟心中有些疑惑，難道敵軍以為第四路軍就三門炮？還有上百門嘞，專等著揍你們這些送上門的鴨子。
待敵軍進入射程後，吳元濟命令後方的炮兵開始射擊，而且是連續的急速射擊，量大管飽，來一場大規模的火力傾瀉。
敵軍的騎兵正準備從兩翼繞出，向唐軍發動攻擊，突然唐軍的陣後射來大量的炮彈，傾瀉在聯軍的陣型中。什麼盔甲、什麼巨盾，在炮彈的轟炸下統統不值一提，聯軍被炸的人仰馬翻、血肉橫飛。
格林薩爾被唐軍的炮火炸急眼了，命令部隊加快向前攻擊，意圖跑出唐軍的炮火覆蓋區，突入唐軍本陣展開近戰。
格林薩爾的命令也確實有些效果，有些跑的快的騎兵率先跑出唐軍的炮火覆蓋區，向唐軍本陣衝來。但是，步兵部隊早就列好陣型，開始一波接一波地射出子彈，衝到最前麵的騎兵全部陣亡。
緊接著有一些重裝步兵也衝過來，他們拿著盾牌，有一定的防禦力，唐軍的子彈不容易射穿。
但是，這些人既穿著盔甲，又拿著盾牌和斧頭，跑了這麼一段路，一個個累的氣喘籲籲，機動性受到了極大的影響。而且，這些人跑的有快有慢，不能形成一道嚴密的防禦牆，中間有很大的空隙，也給了唐軍射擊的機會。
後來這些重裝步兵也學精了，好幾個人彙合到一起，組成一麵小牆，後麵又可以掩護一些部隊，集體向唐軍衝過來。
不管聯軍如何應對，經過槍炮火力的連續打擊，他們傷亡慘重，能夠衝到唐軍陣前且具備戰鬥力的，隻是一小部分。
唐軍步兵部隊看到敵軍抵近了，也不再傻呆在原地，而是前出與敵軍對戰。他們要麼繞到盾牆的後麵射擊敵軍，要麼撞開盾牆，連射帶刺，展開了猛烈的反擊。
大多數唐軍感到撞開敵軍的盾牆有難度，大都采取繞到盾牆的後側射擊的方式打擊敵軍。敵軍也跟著變換陣型，幾個小組圍成一圈，中間裹著一些弓箭手，邊前進，邊進攻唐軍。
敵軍變，唐軍也跟著變，掏出單兵炸彈，點燃以後扔進盾牌陣，將盾牌陣炸散，然後再用火槍射擊那些沒有盾牌保護的敵軍。
經過連續的對戰，那些能夠衝過唐軍炮火覆蓋的聯軍，未能在近戰中占到便宜，反而被唐軍破了招式，越打越少。
格林薩爾遠遠看到聯軍傷亡慘重，不管怎麼打，都不是唐軍的對手，繼續打下去，隻能徒增傷亡，無奈地讓人吹起退兵號，指揮部隊向羅馬城退去。
到嘴的鴨子怎麼能讓它飛了，吳元濟立即指揮唐軍追擊，那些騎兵還好，跑的快，可憐的是那些重裝步兵，跑的很慢，被唐軍追上後一一擊斃。
很多法蘭克的重裝步兵趕緊扔掉盾牌，甚至扔掉斧頭、盔甲，這才加快了逃跑的速度，不至於被唐軍殲滅。
當初，格林薩爾底氣十足地帶領六萬人去進攻唐軍，結果逃回羅馬的不到三萬人，而且很多人身上有傷，慘敗而歸。