不过清军的后卫正是原来的前锋，即图佳率领的满八旗兵马，因此面对优势数量的明军，基本上是以一打四的满八旗兵还是打出了自己的真实实力，并用几乎全军覆没的代价拖住了勇士营的反击力量，掩护剩下的清军退出峄县县城。
由于清军是从四门退出峄县的，所以，一开始只有从北门退出的清军看到了令人他们惊恐的一幕----一直数千人规模的骑兵，以势不可挡的气势正在由慢及快的向自己扑来。
明军怎么会从北面杀出的呢？
这似乎有些奇怪了，要知道，按照马光远的判断，明军要出现，也是应该是从南面或东面攻来的，顶了天也就算从西面运河方向攻来，完全不应该是从北方出现的。
应该说，马光远的判断大部分是准确的。
清军面前这支高举“皇明京营燕山师”旗号的明军骑兵，的的确确是从宿迁过的黄河和运河，但接下来，燕山师没有直接顺着运河北上，而是先开往了郯城，再于郯城西北方向越过沂水、武河，进而北行至峄县正东六十里外越过西嫁河，再沿沂蒙山西麓边缘北上至枣庄一线，最后才从枣庄方向南下峄县的，因此这才出现了明军骑兵从北面杀出，攻击马光远部腹背的一幕。
燕山师的行军路线实际绕了一个很大的圈子，之所以如此，就是为了确定清军在峄县外围没有针对明军援兵布设下天罗地网----清军既然要伏击救援峄县的明军，口子就不能张的太大，否则就会出现两种状况，一个状况是明军援兵在清军伏兵抵达前吃掉了马光远部，然后来了一个金蝉脱壳；另一种状况则是明军援兵还没有进清军的包围圈呢，就发现了清军的布置，转身逃跑了，让距离过远、无法及时封口的清军最终徒劳无功。
并且，为了确保自己的行动出乎清军的意外，燕山师还特意在兰山一线多滞留了一天一夜，以观察周边清军可能的动向。
几经侦察之后，燕山师并没有发现清军伏兵的迹象，因此得出判断，清军要么是没有伏兵，要么就是伏兵距离过远了，既然如此，燕山师指挥层自然就不会客气了，立刻采取了以快打慢的战术，先绕路抵达枣庄，再从枣庄南下，打正在攻击峄县的清军一个措手不及。
不得不说，燕山师的行动确实达到了奇袭的作用，这不，匆忙从峄山城中撤出的清军马光远部根本就来不及整队列阵，也来不及撤回己方大营固守，便将迎来了燕山师的狂暴冲击。
或许是为了给己方步队争取时间，所以，马光远也豁出去了，这不，他带着仅有的700多马队----马部原来还剩下880骑，其中有140骑被派往东南、南、东等方向执行侦察任务，此时还没有归建，因此即便算上阿硕部蒙古骑兵，也不过740骑而已----迅速出营，然后迎着燕山师的第一波次冲击队伍反击过去。
燕山师的冲击部队是以旅为单位，因为第一波次是一字排开的900名骑兵，就双方兵力对比和战场宽度来说，两支骑兵队伍的的确确能进行一场基本上势均力敌的马战。
但问题是，燕山师这边，在双方骑兵正式冲撞前，按老规矩，掏出了要赔怀揣的短火铳，冲着清军骑兵就是迎头一击----明军骑兵装备的要么是6管前装线膛燧发短火铳要么是4管前装燧发短火铳，都是能快速连发的那种，而明军骑兵的习惯是，在接战前至少射出2~3发子弹，因此取每人射击2.5发的平均值，第一波次明军至少射出了2200多发子弹----当即就打得清军方面人仰马翻！