耶律大石只好下令渡河进入沙漠，从沙漠边缘绕过去。
他很憋屈，可是没办法。
他派萧斡里剌率后军掩护大军渡河进入沙漠。
阿即思先头部队便是迎头与担任掩护的萧斡里剌的军队相撞的，两军立刻展开混战。
萧斡里剌军队且战且走，一路推向河边，渡河进入沙漠。
阿即思知道之后大感意外，为什么辽军不是退向花剌子模的腹地？却是退向了沙漠呢？
他们还没有得到消息，宋军帮他们拦截辽军。
既然辽军退向死路，那就没必要追过去了，他可不想带领大军追到沙漠里去，要水没有水，要吃没吃的，活活渴死饿死，就看着他们自己自寻死路好了。
耶律大石率军进入沙漠，往前行进。长途跋涉，缺少食物和水，很多士兵渴死饿死在了沙漠里。
耶律大石无可奈何，只能下令杀马喝马血，吃马肉。
就这么一路艰辛，花了一个月时间终于绕过沙漠回到了西辽，这艰辛的一个月，使西辽军队折损了将近五万人马。
最终他们只有不到十万人回到了西辽境内。
回到西辽境内，耶律大石就病倒了，这次御驾亲征却落得这样的结局，三十万大军回到家时不到十万，二十万长眠在了沙场之上，这简直让西辽元气大伤。
他没想到宋人如此绝情，硬逼他们进入沙漠，任由他们自生自灭，冷酷无情到了极点。
他却不反省当初他纵容哈沙辛教团刺客组织经过他们大辽地界去行刺大宋皇帝的时候，就该知道会有这样的报应。
由于损兵折将，战力大损，他即便这时候有心想去找大宋的晦气，却也没那个能耐了，大宋不来找他麻烦他就阿弥陀佛了。
这一仗损耗了大量的财力和兵力，却什么都没捞着，真是赔了夫人又折兵。
花剌子模阿即思得知是杨再兴率军主动帮他们守国门，击退了辽军的进攻，才保住了花剌子模之后，感激不已，当即下令拿出了无数的牛羊肉和美酒招待大宋军队。
两军围着篝火喝酒唱歌，好不痛快，真是其乐融融。
而塞尔柱帝国军队追到边境，得知宋军在塞尔柱帝国之后，便停止了追击，带兵返回了。
第二次卡特万战役落下了帷幕。
宋朝成为这次战争最大的赢家，不仅趁着辽军空虚夺取了整个西喀喇汗国，尤其是其中的河中平原，还得到伽色尼将印度河上游和中游辽阔的平原租借给了大宋，作为租界。
另外还迫使塞尔柱帝国将两河流域下游割让给了大宋，大宋在波斯湾有了出海口，相当于在塞尔柱帝国后心要害处安插了一把尖刀。
至此大宋在中亚有三块海外疆土，而且都是肥沃的河流平原地带，非常适合农耕，可以供大规模驻军使用。
在这之后的几年里，中亚继续风起云涌。