随后，李宪命将士们稍作休整后留一小部分士兵驻守此城，其余大队人马继续出征。梁太后的弟弟梁乙埋听闻大宋攻打西市新城，急忙引兵相援，还没赶到就听前方探子来报讹勃哆投降了，急忙退兵龛谷城防守。此地是宋军的必经之路，宋军必然会打来。
汝遮谷。
李宪引兵至汝遮谷，命众将士们安营扎寨。此地前据大涧两重，后倚南山石峡。西夏残余士卒在此屯兵数万，牛羊驼畜充满川谷。两军在谷中大战数百回合，从午时打到酉时，宋军因前战取胜，士气大振，敌军不敌，节节败退，最终兵退大涧以自保。
将士们正要继续追逐，被李宪阻止。李宪命大家原地休整，自己也回到军帐中休息。
苗授带着满腹疑惑来到稳坐帐中的李宪面前，道：“对方残余势力已不足为俱，大人为何不让我等乘胜追击？”
李宪道：“大涧深邃广阔，恐有伏兵。我军对此地地形不熟，贸然追袭，万一中了埋伏，岂不功亏一篑，还是稳一点比较好。”
苗授道：“大人所言极是。欲取兰州，大涧乃必经之地，那我们该怎么办？”
李宪胸有成竹道：“不急，等天黑了再打。”
夜幕降临，李宪命弓箭手准备，对着敌军所在的方位开始扫射。两军隔岸相射，头上虽有皓月当空，但环境太暗，接近于盲打。宋军神箭手非常多，敌军被射死者高达六百余人，不敌，连夜逃走。宋军再度大获全胜，获得敌方遗留战马数百匹。
宋军稍作休整后，继续出发，过龛谷川，抵达龛谷城。
龛谷城是西夏国主李秉常僭号御庄之地，城墙十分坚固，易守难攻。但是宋军前面几战大胜早已传到龛谷城，戍守此城的将士们闻风丧胆，听说宋军即将兵临城下，弃城而逃。李宪与残余势力大战没多久就攻取了龛谷城。此城囤积了非常多的弓箭、铁杵等军需物资以及粮食，对于宋军的补给可谓大有裨益。
李宪留下部分士卒驻守此城，大部队继续前进。
九月二日，李宪率兵抵达兰州。部将李浩作为先锋迎战，然后全军出击，没多久就攻下了兰州。战后，李宪命将士们屯兵城中，不再进攻。
汴京。
宋神宗收到兰州捷报，甚为欢喜，但也分别收到了熙河路都大经制司和李宪从前线送来的奏章。熙河路都大经制司表示几战下来，招降的部族非常多，如果不筑城，无以稳固归降羌人的心。李宪准备修筑兰州城及通过堡，并派遣前军副将苗履、中军副将王文郁负责修筑，前军将李浩负责提举之事。李宪还在奏章中乞求朝廷同意建兰州为帅府，以镇洮为列郡，任命李浩为熙河兰会路安抚副使兼兰州知州，王文郁、苗履为本路钤辖。
宋神宗听闻李宪在兰州屯兵数十日而不去，竟修筑起城堡来，如今又看了奏章，觉得应乘胜追击，不应屯守，于是下诏命其迅速启程。
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