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之后轩辕为了将蚩尤赶出河北，多次攻打冀州，在三年中与蚩尤打了九仗，都未能获胜。
这时蚩尤却又将蛮角的妻子霸占，蛮角的妻子反抗蚩尤，给了蚩尤一巴掌。蚩尤气急，将她杀害。
蛮角将蚩尤恨之入骨，趁着天黑人静，投奔了轩辕。
轩辕和众臣听完蛮角的苦难遭遇，怒火满腔。他们根据蛮角提供的情报，认为攻打冀州，只能智取，不能硬拼。商议了三天三夜，决定在九月九日，夺取冀州。
蚩尤发现蛮角失踪后，知道凶多吉少，便和夸父商议，把驻扎在冀州城内的军队，多一半交由夸父率领，悄悄撤出城外，埋伏在涿鹿之野，以防万一。城内留下的军队，加紧冶炼青铜武器，死守冀州。
BC2700年农历九月九日是重阳。蚩尤最怕晴天，清早一起来就爬上冀州城墙观察动向，他从东到西，从南到北，细细查看，没有发现任何异常现象。当他正准备下城的时候，突然听到城外远处一片呼救声。蚩尤回头一看，见一群披头散发的女人，手提肩背着东西，边跑边喊：“救命呀！轩辕军队抢人啦！”蚩尤再朝远处一看，确实有几十名轩辕部下的人，在后面追赶，他立即命令守城门的部下把城门打开，让这群逃命的女人进城。又命城上的军队，立即举弓射箭，挡住轩辕军队的追赶。
这群逃命的女人一进城门，突然一下子全成了勇猛的士兵，原来他们是男扮女装的轩辕军队。他们手执石斧，猛杀猛砍，把守城门的蚩尤士兵一个个砍翻在地。夜间偷偷埋伏在冀州城外的轩辕军队，听见牛角号声，知道城门已开，便从草丛中、树林里一跃而出，冲进冀州城。
蚩尤一看，知道中计，来不及抵抗，便迅速率领残军从北门逃跑。轩辕和蚩尤以前在冀州虽然已打过十多次仗，但都未能取胜，今天只用了一个早上，就大破冀州。在这次战斗中，蚩尤军队伤亡并不大，最大的损失是冶炼成的青铜武器，被轩辕军队全部缴获。从此，轩辕的军队也有了青铜兵器，结束了石刀石斧的时代。这一战役史称“冀州之战”。
蚩尤率领的部落联盟由于生产力水平较华夏集团略高一筹，武器制作精良又勇猛善战，于是所向披靡，因而留下“铜头铁额”、“威震天下”的英名。之前炎帝部落无法抵挡、节节败退。但是在轩辕的打击下接连失败了两次。
轩辕带领部队继续追击蚩尤残兵，战争延续了不少时日，蚩尤引领轩辕来到夸父带领的主力部队埋伏的涿鹿之野（河北涿鹿县）。双方展开决战，史称“涿鹿之战”。
在涿鹿郊野，两军摆开阵势大战。蚩尤使用魔法，摆出了毒雾阵，把黄帝的军队围困起来，三日三夜大雾不散，至使兵士辨不清方向。但是，黄帝驾着谋臣风后发明的指南车，指挥军队冲出了毒雾阵。与此同时，九天玄女以西王母的名义前来助战，教导黄帝三宫秘略五音权谋之本（传说为天书，包括兵书战策、帝王心学、风水玄学、音律、房中术等）。风后据之又演化出遁甲之法，即《奇门遁甲》。传说九天玄女是风水玄学的创始人。
蚩尤又派魑魅魍魉（各蛮族）去作战，黄帝则叫兵士们击鼓，吓跑了这些鬼怪（蛮族）们。
传说中的魑魅魍魉都是一些杂牌小妖，据说魑魅魍魉专吃美女，外表大多以高大、红身、尖耳、头长角为主要特征，民间传说在荒野无人的深山，山下四野又多古老的森林。走长途的人，尤其是走夜路的，常常遇上山魈鬼怪、魑魅魍魉，都是木、石、禽、兽变的。
蚩尤请风伯，雨师纵风下雨，蓄水以攻黄帝。黄帝请来天女魃于东荒止雨。
反映战斗过程中，双方先由巫师作法，希望借助自然力征服对方，蚩尤来自长江流域，习惯雨中作战；而有熊氏来自长城以北，习惯干旱环境。当时大雨连绵不绝，对有熊氏作战极其不利，黄帝军队被大水淹没，且夸父早就埋伏在此，突然加入战场，使黄帝军队几乎陷入绝境。
危急中，黄帝只得请下天女旱魃阻止风雨，天气突然晴霁，雨水停止。这代表着当时气候的剧烈变化，太阳黑子活跃期到来，华北地区由以前的多雨时期转入长时间的大旱。
蚩尤军队惊诧万分，黄帝在大将风后、力牧的辅佐下，乘机指挥大军掩杀过去，先后杀死了蚩尤的八十一个兄弟部落首领，并最终活捉了蚩尤。黄帝命令给蚩尤带上枷锁，然后处死他，地点在山西运城解州。传说蚩尤有不死之身，所以黄帝将其分尸葬于四处，使之不得完尸。
黄帝的胜利得来不易，而胜利以后，又遇到很多新的困难，不仅旱神女魃制止了大风雨后神力大减，“不得复上”，应龙参战以后，也“不得复上”，天上“无复作雨者”，使地上连续大旱数年。
近代环境考古告诉我们，黄帝统治时期是自然环境又一次大变化时期，不断升高的气温，开始北方干旱、南方洪涝的现象。涿鹿之战中，那些被巫术呼唤来的暴风雨及其后的干旱，正与气候由平稳到发生波动的情况相合，可见这些神话不是全无根据的，它确实浓缩了对过去的回忆。
战后，黄帝率兵进入蚩尤的家乡、良渚文化的中心地区九黎地区，九黎部族人流散，与之相关的民族有苗族、汉族、羌族等。
①汉族：蚩尤败后，大部分族人融于炎、黄集团，从而成为华夏族，乃至当今汉族的先民。一些汉族姓氏和蚩尤有关，如邹、屠、黎、蚩等。王嘉《拾遗记》载：“轩辕去蚩尤之凶，迁其民善者于邹屠之地，迁恶者于有北之乡。其先以地命族，后分为邹氏屠氏”。邹姓、屠姓今为汉族常姓。