17日，捻军追至高楼寨，张宗禹带领部分部队迎战，引诱僧军深入高楼寨战区 。次日，埋伏好的捻军一齐对僧军发起进攻，僧军分三路迎战，捻军也分三路 。激战二小时左右，适中路捻军已将僧军击败，随后支援西路捻军向敌人发起反击，将西路清军歼灭 。同时东路捻军也已将敌军击败 。僧格林沁不得不退入高楼寨， 当晚三更，僧格林沁带领少数部队冒死突围，当逃至菏泽的吴家店时，被一捻军战士杀死 。捻军击败僧军取得重大胜利，高楼寨之战过程持续的时间并不长，但十分激烈 。
【为何高楼寨之战所涉及的交战人员竟如此复杂】
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