這個時候已經是秋天了，北方水草不足。於是等到第二年五月，慕容垂派太子慕容寶、遼西王慕容農、趙王慕容麟率十萬大軍進攻北魏，又命范陽王慕容德、陳留王慕容紹率步騎兩萬押運糧草。
拓跋珪得到訊息後，立刻把所有的部眾分成數路，帶著糧食和牛羊全部向北向西撤退，一直撤退了一千多里地，又把軍隊分成四路，分別退到黃河南岸隱蔽起來。燕軍到達北魏的都城盛樂（今內蒙古和林格爾縣土城子村北）卻只見一座空城，沒有一個人。拓跋珪就是連一隻羊，一粒糧也沒給燕軍留下。燕軍造船到黃河南岸尋找魏軍主力決戰，但渡河的時候正好遇到大風，只好暫停。但有十多艘船被大風吹到南岸，魏軍捉到這些俘虜後瞭解到，燕軍在起兵的時候，慕容垂已經有了重病。於是拓跋珪派人四處造謠，說慕容垂已經死了。那個時候通訊很困難，就是騎快馬通訊，由於受行軍道路情況的影響，也是很慢的。
慕容寶因為一仗未打，又年輕好勝，所以仍然堅持進軍。但接著又有謠言傳出，說趙王慕容麟要發動兵變，與他爭皇位。慕容寶立刻派人把慕容麟的所有部將慕輿嵩等人全給殺了。然後燒掉船隻，向南撤退。並命慕容麟率三萬騎兵殿後。
慕容麟莫名其妙地被大哥慕容寶給收拾了一頓，自己手下的幾員猛將全部被殺，心情很是不好，所以帶著這三萬騎兵，並不是沿途設伏佈哨防備追軍，而是打獵散心。結果燕軍主力退到參合陂的時候，突然被魏軍襲擊。燕軍大敗，死傷逃散無數，被擒者有四五萬人。
慕容寶和慕容農僅帶著四五千人馬拼命逃了回去。正在打獵的慕容麟見機不妙，帶著三萬騎兵先逃了。
拓跋珪大獲全勝後，本來打算把燕兵都放回去。中部大人王建說：“這些人放回去還要當兵回來打咱們，不如全殺了。”拓跋珪擔心這樣做會激起燕兵的仇恨，以後必拼死而戰。但最終考慮了一下雙方的國力對比，認為殺死這四五萬人，更有利於自己，於是把這些燕兵全部殺死。
慕容寶逃回中山後，見父親原來沒有死，而且病也好了，很有精神，他十分後悔，向父親請罪。弟弟慕容德為太子求情，慕容垂最終沒有懲罰太子，不過也再不敢用他了，自己親自領兵十萬去攻打北魏。
因為北魏剛打了大勝仗，沒想到燕軍這麼快又捲土重來，所以沒什麼防備，倉促出戰。很快丟失了平城等地，平城守將拓跋虔戰死。燕軍快速攻到盛樂，但盛樂又是一座空城。原來拓跋珪聽說慕容垂親自帶兵來了，知道自己不是人家的對手，帶著所有人再次逃跑，這次逃跑不再埋伏什麼部隊，而是逃得非常徹底，全部人馬撤往漠北。
燕軍本打算追擊魏軍，但慕容垂這時又犯了病，吐血不止，直到昏厥，燕軍只得退兵。退到沮陽（今河北省西北部懷來縣南）的時候，慕容垂病卒，終年七十一歲。
慕容寶帶著慕容垂的靈柩回到中山後，即燕皇位諡慕容垂為成武皇帝。慕容寶以幼子慕容策為太子；慕容德為車騎大將軍、冀州牧，鎮守鄴城；慕容農為幷州牧，鎮守晉陽；慕容鳳為冀州刺史，鎮守信都；慕容麟為左僕射；慕容隆為右僕射。
拓跋珪逃到漠北，一直到慕容垂病卒，才敢回到盛樂。慕容垂死後，拓跋珪認為後燕沒什麼可怕的了，遂舉傾國之軍四十多萬去征伐燕國。
前鋒李慄率三千騎兵在晉陽與晉陽守將慕容農打了一仗，李慄敗退，慕容農帶兵一路北追，結果魏軍的另一路人馬乘虛佔領了晉陽。慕容農追擊一段路程之後遇到燕軍主力，急忙撤退，但晉陽已被魏軍佔領。慕容農被前後夾擊，全軍覆沒，單身一人逃回到中山。
慕容寶既不敢出兵與魏軍決戰，也不願意退到河北。他最後決定加固中山城，據城而守。哪兒知道拓跋珪並不攻打平山城，而是徑自越過太行險關來到河北之地，又南下山東，到處攻城略地。慕容寶帶重兵龜縮城中，任憑魏軍四處佔地。最後燕國只有中山、信都、鄴城三座城池因為兵多城固沒有攻下，其他燕地全部被魏國所佔。
拓跋珪派族弟拓跋儀率五萬騎兵去攻鄴城，王建、李慄率五萬騎兵去攻信都，自己親率大軍去攻中山。但中山城經過慕容寶的經營，的確是城高險固，易守難攻。僅僅在一天之內，拓跋珪就損失了七八千的兵力，他一看這樣強攻不行，只好先退兵，把自己所帶軍隊分成兩路，去助攻鄴城和信都。
拓跋珪的舅舅、遼西公賀賴盧率三萬騎兵來幫助拓跋儀攻鄴城，但賀賴盧性情桀驁，不肯聽拓跋儀的指揮。拓跋儀也拿他沒辦法，於是兩支軍隊各扎各的營寨，各攻