势险要，汉军只能沿着狭窄的山道行军，兵力无法展开。当汉军艰难攀上陇坻，抵达隗嚣军阵地时，早已以逸待劳的王元军突然发起猛攻：先是滚木礌石从山上倾泻而下，砸得汉军阵脚大乱，随后王元亲率精锐骑兵冲锋，汉军首尾不能相顾，瞬间溃不成军。耿弇、吴汉等将领虽奋力抵抗，却难以挽回败局，只能下令撤军。
王元见状，率军乘胜追击，汉军节节败退，形势危急。关键时刻，骑都尉马武率麾下精锐骑兵挺身而出，负责断后。马武身先士卒，手持长戟冲锋陷阵，斩杀隗嚣军数员将领，硬生生挡住了追兵的攻势。正是凭借马武的拼死掩护，汉军才得以摆脱追兵，狼狈撤回关中。
经此一败，刘秀意识到隗嚣的实力远超预期，平定陇右绝非易事。他随即调整部署：命耿弇率军驻守漆县（今陕西彬县），冯异驻守栒邑（今陕西旬邑东北），祭遵驻守沂县（今陕西陇县南），形成三足鼎立之势，防备隗嚣东进；同时急调镇守洛阳的大司马吴汉率军西进，在长安集结兵力，补充粮饷，为下一次征战做准备。
隗嚣虽在陇坻大胜，却并未满足，他想趁机扩大战果，夺取关中。同年秋，隗嚣派行巡率军进攻冯异驻守的栒邑，派王元进攻祭遵驻守的沂县。然而，此时的汉军已吸取了陇坻之败的教训，冯异采取“空城计”，故意示弱，诱使行巡军进入栒邑城，随后伏兵四起，行巡军猝不及防，大败而逃；祭遵则凭借沂县的坚固城防，坚守不出，王元率军猛攻多日，始终无法破城，最终因粮草耗尽而撤军。隗嚣的东进计划彻底破产。
更令隗嚣雪上加霜的是，他的“盟友”开始倒向刘秀。割据河西（今甘肃河西走廊一带）的窦融，早在刘秀称帝之初便有意归附，只是因隗嚣的牵制而迟迟未动。此时见隗嚣反汉且战事不利，窦融果断决定归附刘秀，派遣使者前往长安，向刘秀表示臣服。随后，窦融率军进攻金城（今甘肃兰州市西北），击破了依附隗嚣的羌族豪强何封等部，从西侧对隗嚣形成了威胁。
与此同时，隗嚣麾下的大将马援也选择了归附刘秀。马援本是隗嚣的亲信，曾多次出使洛阳，对刘秀的雄才大略十分敬佩，早已不愿追随隗嚣割据一方。隗嚣反汉后，马援趁机逃离陇右，投奔刘秀。刘秀对马援的到来极为重视，不仅亲自接见，还赐予他五千精锐骑兵，命他前往陇右招降隗嚣的部属与羌族豪长。马援熟悉陇右的地理与人事，很快便成功策反了一批隗嚣的部下，从内部瓦解了隗嚣的势力。
隗嚣陷入腹背受敌、内部不稳的困境，心中恐慌，
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