卢象升自身亲领中军，坐镇贾庄中心，作为预备队随时支援。宣大明军“人人抱必死之心，无一人有退意”，凭借地形与士气，初期抵挡住了清军的三次冲锋。
战至午后未时，明军弹药耗尽，火炮仅余三发，箭矢悉尽，清军趁势发起总攻，骑兵突破右翼杨国柱部的防线，蒿水桥失守。
卢象升见战局危急，率中军亲兵跃马而出，冲入清军阵型，手刃数十人，身中四箭三刀，犹呼‘杀贼’不止，最终因失血过多，倒在蒿水桥北侧的麦田中，时年三十九岁。
其仆从杨陆凯为保护主帅遗体，扑在卢象升身上，背中二十四箭，与主帅同死，此战宣大军山西军几乎全军覆没。
李重镇、虎大威与杨国柱本配合卢象升发起反冲锋，在看到卢象升战死后，知道事不可为，于是率残部拼死突围，最终三人皆仅率数十骑突围。
十二月十三日，高起潜得知卢象升战死后，非但未组织救援，反而率部仓皇南逃，沿途丢弃军械无数，导致清军从容打扫战场。
而杨嗣昌因卢主战、杨主和，面对崇祯询问，杨嗣昌直言怀疑卢象升“假死避战”，严令地方官“不得妄议收殓”，甚至称将派人核查遗体“是否为象升本人”。
甚至杨嗣昌在卢象升贾庄战死后，还通过拖延入殓、迫害证人等手段阻挠真相，试图以“临阵脱逃”罪名诬陷。
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注释①：
《明史·卢象升传》记载：“起潜闻败，仓皇遁，不言象升死状。嗣昌疑之，有诏验视。廷麟得其尸战场，麻衣白网巾。一卒遥见，即号泣曰：‘此吾卢公也。’三郡之民闻之，哭失声。顺德知府于颍上状，嗣昌故靳之，八十日而后殓。”
顺德知府上奏卢象升的死状，杨嗣昌故意刁难，过了八十天卢象升的尸体才得以收殓。此时贾庄雪消草青，蛆虫穿甲，孝服成灰。
杨嗣昌还派俞振龙等三人验尸，俞振龙抱尸痛哭，坚持指认是卢象升，杨嗣昌对其“鞭之三日夜，肉烂见骨”，俞振龙仍大呼：“天道神明，无枉忠臣！”最终被折磨致死。
另一位报告卢象升死状的千总张国栋也被杨嗣昌拷打，但始终不改口：“死则死耳，忠臣而以为逗留，力战而以为退怯，何可诬也？”
《明季北略，卷十四》载杨嗣昌派俞振龙等三人验尸，因俞振龙坚持卢象升已死，杨嗣昌“怒，鞭之三日夜，且死，张目曰：‘天道神明，无枉忠臣。’”
历史上直至十二月二十二日，经巨鹿知县、生员姚东照等人反复举证，称遗体所穿“麻衣”为卢象升战前多穿，身上刀箭伤口与亲兵描述一致，杨嗣昌才被迫确认卢象升死讯，但仍利用权势“压下赠谥之请”。
后至崇祯十二年二月初八，卢象升遗体在贾庄野外停放八十余日后，终于由其弟卢象晋赶赴巨鹿，在姚东照等乡绅协助下收殓，记载称其“遗体已半腐，唯麻衣尚存”，后归葬江苏宜兴老家。
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