不久，慕容垂到达邺城附近，改前秦建元二十年为燕元年。以前岷山公库傉官伟为左长史，前尚书段崇为右长史，荥阳郑豁等为从事中郎，并立慕容宝为太子。慕容农也率军与之会合。
慕容垂遂招集前燕旧将与各路大军会攻邺城。慕容垂指挥大军攻城，克外城。苻丕退守中城。二月，慕容垂又率领包括丁零、乌桓等各少数民族部众共20多万人用云梯、挖地道攻城，均未攻下。遂修筑长围，与秦军相持，并把老弱转移到肥乡（今河北肥乡西南），又修筑新兴城，用来放置辎重。四月，燕军久攻邺城不下，慕容垂召集群臣商议对策，右司马封衡建议引漳水灌城，慕容垂赞同。时慕容垂打猎，于华林园饮酒，前秦知道后，派兵偷袭，矢下如雨，慕容垂几乎不得而出，多亏冠军大将军慕容隆率骑兵打退秦军，慕容垂才得以幸免。七月，翟斌恃功骄纵，索求无厌。时邺城久功不下，翟斌渐有叛心。慕容宝请求将其杀掉，慕容垂说：“河南之盟，不可负也。若其为难，罪由于斌。今事未有形而杀之，人必谓我忌惮其功能；吾方收揽豪杰以隆大业，不可示人以狭，失天下之望也。藉彼有谋，吾以智防之，无能为也。”范阳王慕容德、陈留王慕容绍、骠骑大将军慕容农都说：“翟斌兄弟恃功而骄，必为国患。”慕容垂说：“骄则速败，焉能为患？彼有大功，当听其自毙耳”（《资治通鉴·卷第一百五》）。对其礼遇更重。
翟斌还想当尚书令，慕容垂说：“翟王之功，宜居上辅；但台既未建，此官不可遽置耳”（《资治通鉴·卷第一百五》）。翟斌大怒，遂反，暗中与邺城内苻丕联络，又派丁零兵决堤放水，解除邺后燕版图城被淹的危险。事泄，慕容垂杀翟斌兄弟，余者皆免。翟斌侄翟真乘夜逃往邯郸（今属河北）。太原王慕容楷和陈留王慕容绍对慕容垂说：“丁零非有大志，但宠过为乱耳。今急之则屯聚为寇，缓之则自散。散而击之，无不克矣”慕容垂从之。八月，翟真率部从邯郸逃走。慕容垂派太原王慕容楷和骠骑大将军慕容农率骑兵追击。追至下邑，慕容楷见敌阵不整，欲出战，慕容农认为，翟真营阵只见老弱，不见壮士，必有埋伏，慕容楷不纳，下令攻击，燕军大败。翟真继续北进，直趋中山（今河北定州）。后翟真为其司马鲜于乞所杀。
时前秦邺城守军长期被围，粮草渐尽。慕容垂认为：“苻丕穷寇，必守死不降。丁零叛扰，乃我腹心之患。吾欲迁师新城，开其逸路，进以谢秦主畴昔之恩，退以严击真之备”（《晋书·慕容垂载记》）。燕军遂解围退至新兴城，另派慕容农到清河、平原一带征收租赋，得到大批军用物资。
十二月，前燕帝慕容暐欲杀苻坚，事泄被杀。群僚闻后，劝慕容垂称帝，慕容垂以“慕容冲称号关中”（《晋书·慕容垂载记》）为由，未许。
苻丕仍然保据邺城，没有离开之意。慕容垂复率兵包围邺城，只留出苻丕西走之路。苻丕势穷粮竭，急忙向东晋谢玄求援。谢玄派刘牢之、滕恬之等率领2万人马救援邺城，并从水陆运米2000斛接济苻丕。
太元十年（385）二月，刘牢之进至枋头（今河南浚县西南）。苻丕发觉部将杨膺、姜让曾上表晋廷，许诺若晋军来援，当称臣于晋，遂杀膺、让。刘牢之获悉，徘徊不进。三月，燕军攻邺城不下，慕容垂将北去冀州，命令抚军大将军慕容麟屯驻信都（今河北冀县），乐浪王慕容温屯中山（今河北定州），召骠骑大将军慕容农回邺。慕容温派遣万余名士兵为慕容垂军远送军粮，并在中山营造宫室。就在同月刘牢之进攻驻守孙就栅（今河南浚县境内）的后燕黎阳太守刘抚，慕容垂亲自率兵救援。苻丕闻后，乘机偷袭，但被慕容农击败。刘牢之进军交战，也被慕容垂击退，于是退屯黎阳（今河南浚县东北）。四月，刘牢之于邺城击败慕容垂，慕容垂退至新城。不久，又从新城北退。刘牢之不予苻丕打招呼，便率兵追击，苻丕得知此事，也发兵跟进。时军情紧急，燕军连战不胜，士气低落，慕容垂认为：“秦、晋瓦合，相待为强。一胜则俱豪，一失则俱溃，非同心也。今两军相继，势既未合，宜急击之”。刘牢之急行军200里，在五桥泽（今河北广宗北）急夺后燕战备物资时，被慕容垂打得大败，死数千人。刘牢之单骑逃走，适逢苻丕率援军来救，得以入邺城，收集散兵，军势稍振，旋被召回。时邺城守军粮尽，无力坚持。苻丕率众西出寻找粮食。燕、秦两军相持经年，幽、冀两州发生饥荒，燕军多有饿死者，慕容垂为了以桑椹充军粮，于是下令禁止农民养蚕。五月，慕容垂至常山，将翟成围于行唐。并命带方王慕容佐镇守龙城（今辽宁朝阳）。六月，高句丽进攻辽东（郡治辽阳东北）。慕容佐派司马郝景率兵救援，被高句丽打败。高句丽乘胜追击，连克辽东、玄菟（郡治今沈阳东）。七月，苻坚返回邺城。时余岩叛燕，自武邑（今属河北）北攻幽州（治蓟，今北京西南）。慕容垂派人至幽州告诉守将平规：“但固守勿战，比破丁零，吾当自讨之”（《晋书·慕容垂载记》）。平规未听，出战，果为余岩所败。余岩入蓟，掠千余户而去，遂占据令支（今河北迁安西）。不久，翟成长史鲜于得斩成出城投降；慕容垂屠行唐，尽坑翟成部众。八月，苻坚为姚苌所杀。苻丕率领城中男女共6万余人撤出，西赴潞川（今山西浊漳河），苻丕闻苻坚死，遂即皇帝位。燕军也乘机入邺城。慕容垂以鲁王慕容和为南中郎将，镇守邺城，后燕攻邺城之战结束。并慕容农率众穿过蠮螉塞（今北京西北居庸关）北上，经凡城（今河北平泉南），直捣龙城（今辽宁朝阳），讨伐余岩。十一月，慕容农至龙城，就地休整，十余日后，慕容农率步骑3万至令支，余岩众震骇，不少人相继逾城投降，余岩计穷而降，为慕容农所杀。随即率步骑3万反击高句丽，大败之，收复辽东和玄菟二郡。慕容垂以慕容农为使持节、都督幽、平二州、北狄诸军事、幽州牧，镇守龙城。十二月，慕容垂至中山，对诸将曰：“乐浪王招流散，实仓廪，外给军粮，内营宫室，虽萧何何以加之！”不久，定都中山。
太元十一年（386）正月，慕容垂自立为帝，改元建兴，史称后燕（？）。“立宝为太子。以其左长史库辱官伟、右长史段崇、龙骧张崇，中山尹封衡为吏部尚书，慕容德为侍中、都督中外诸军事、领司隶校尉，抚军慕容麟为卫大将军，其余拜授有差。追尊母兰氏为文昭皇后，迁皝后段氏，以兰氏配飨。博士刘详、董谧议以尧母妃位第三，不以贵陵姜嫄，明圣王之道以至公为先。垂不从”（《晋书·慕容垂载记》）。六月，慕容垂遣太原王慕容楷、赵王慕容麟、陈留王慕容绍、章武王慕容宙等攻秦苻定、苻绍、苻谟、苻亮等部；慕容楷先先写信给众人，陈述利害，苻定等遂降。八月，慕容垂留太子慕容宝守中山，以慕容麟为尚书右仆射，录留台。自己率领范阳王慕容德等向南略取土地。十月，后燕宦官吴深在清河（郡治清阳，今属河北）反叛后燕，后燕主慕容垂发兵攻打，不克。十二月，慕容垂攻吴深垒，拔之，吴深单骑而逃。慕容垂进屯聊城之逢关陂。
太元十二年（387）正月，慕容垂举行阅兵式。高阳王慕容隆向慕容垂建议：“温详之徒，皆白面儒生，乌合为群，徒恃长河以自固，若大军济河，必望旗震坏，不待战也”。慕容垂从之。温详原为燕臣，后降于东晋，晋任为济北太守，屯东阿（今山东阳谷东北阿城镇）。慕容垂命镇北将军兰汗和护军将军平幼率军进攻温详。后燕军于碻磝（古津渡，今山东茌平西南古黄河南岸）西40里处渡过黄河，慕容隆率大军于北岸列阵以待。温详部将温攀、温楷见之即逃往东阿，平幼部追击，大破之。温详携家人夜逃彭城（今江苏徐州），其部众3万余户向后燕军投降。此后，慕容垂以太原王慕容楷为兖州刺史，镇守东阿，以加强该地统治。
太元十三年（388）二月，翟辽遣司马眭琼向后燕谢罪，慕容垂认为其反复无常，斩司马眭琼。翟辽索性自称魏天王，改元建光，并置百官。三月，慕容垂以太子慕容宝录尚书事，政事都让其处理，自已则总大纲而已。四月，慕容垂立夫人段氏为皇后，以太子慕容宝领大单于。追谥前妃段氏为成昭皇后。八月，燕护军将军平幼与章武王慕容宙共同发兵攻打吴深，吴深败走。九月，张申攻广平（今河北鸡泽东南）、王祖攻乐陵（今山东乐陵南），燕高阳王慕容隆发兵攻讨。至十二月，太原王慕容楷、赵王慕容麟与慕容隆三路大军会师于合口（今河北沧州市西南），攻张申。王祖为救援夜袭燕军，遭燕军反击大败而逃。慕容楷和慕容麟继续围攻张申，慕容隆与部将平幼兵分两路乘夜追击，及至天明，后燕军大获全胜，将所斩首级悬挂于张申阵前。张申见大势已去，遂缴械投降，王祖亦归降。次年五月，清河民孔金斩吴深，将其首级送中山（今河北定州）。
太元十四年（389）正月，慕容垂召慕容农为侍中、司隶校尉。以高阳王慕容隆为都督幽、平二州诸军事、征北大将军、幽州牧，建留台于龙城，以慕容隆录留台尚书事。又以护军将军平幼为征北长史，散骑常侍封孚为司马，并兼留台尚书。[79]鲜卑贺兰部贺讷、贺染干兄弟为争夺本部统治权而发生内乱，而后燕及铁弗刘卫辰也极力与魏争夺对贺兰部的控制权。太元十五年（390），刘卫辰派军攻贺兰部，拓跋珪出兵击退之，迁贺讷部众于魏之东境，与后燕毗邻。慕容垂乘机对贺讷软硬兼施，诱*其叛魏降燕，封为归善王。贺染干闻讯，颇嫉其兄贺讷飞黄腾达，谋攻杀而代之。太元十六年（391）正月，贺染干与贺讷举兵相攻。拓跋珪请后燕讨伐之。四月，后燕镇北将军兰汗率兵大破贺染干于牛都（其地在牛川，放牧聚会谓之都）。六月，慕容垂遣赵王慕容麟率军击贺讷，生擒贺讷于赤城（今内蒙古托克托县东南黄河西岸），降其部众数万。后燕主慕容垂命释放贺讷，并还其部众于原地，而徙贺染干及其部众于中山（今河北定州），企图完全控制贺兰部，并用以牵制北魏。[80-82]傲视关东前秦被消灭的时候，慕容垂已经将关东七州紧紧地握于手中。按理说，和胡戎众生的关中陇西地区比起来，关东的形势应该要简明很多。但由于西燕慕容永这慕容家旁支的徙入，加上在河南一带不停叛乱的丁零翟氏、悄然崛起的鲜卑别部拓跋氏，慕容垂统一关东的步伐迈得并不轻松。
后燕建兴元年（386）八月，慕容垂在刚刚称帝不久便亲自率军南下，其前锋直指青、兖、徐等在淝水之战后刚刚被东晋收复的州郡。这些地方可以说是南北对峙时期的缓冲地带，后燕大军一到，纷纷投降。慕容垂重新将势力推进至淮北。
后燕的北方这时出了乱子。刘显跟拓跋珪翻了脸，想方设法要消灭拓跋珪的力量。为了笼络人心，他派弟弟刘亢埿把什翼犍小儿子拓跋窟咄迎接来。
慕容麟很有心计（慕容麟很会耍小聪明，即使曾经在慕容垂出逃时出卖过父兄，也没有失去慕容垂对他的喜爱，后燕的新都中山就是由他统军攻下来的。慕容垂建立后燕后常常把带兵打仗的重任交给他），他让安同赶紧跑到拓跋珪那里报告燕军的消息。北魏的将士们得知援军将至，果然恢复了不少士气，抵挡住了拓跋窟咄的进*。慕容麟与拓跋珪会合，一仗就把拓跋窟咄杀得大败，拓跋窟咄逃到铁弗刘卫辰那里，刘卫辰岂会忘记当初两部之仇，也不顾他与拓跋珪为敌，将拓跋窟咄杀死了。
拓跋珪在这一仗中感受到了燕军的厉害。一年之后，他乘着刘显部兄弟相争，再次向慕容垂借兵，慕容垂又让慕容麟出兵相助。刘显把刘卫辰上贡后燕的马匹给抢了下来，慕容垂对此大怒，派侄子太原王慕容楷增援慕容麟。楷、麟与拓跋珪会战刘显，大获全胜，刘显逃到西燕。后燕夺得了刘显的部众和牲畜，拓跋珪则基本收复了什翼犍时期的代国地盘。
慕容垂接下来花了五年时间经营自己的北方领土，这期间他消灭河北一带的叛军，收复清河、渤海等地，征服了北方比较强大的贺兰部，加上这之前慕容农已经率军击败高句丽，占据辽东，后燕巩固了自身统治，成为北方强国。
攻灭翟魏转眼到了建兴七年（392），他也年近古稀。鉴于河南一带丁零翟氏的朝三暮四、一再叛独，慕容垂亲自带兵征讨翟钊。翟钊向慕容永求援，但慕容永听从尚书郎鲍遵的话，坐山观虎斗，未曾向翟钊发兵相救。慕容垂先把营寨迁到黄河上游四十里处的西津，造了数百艘牛皮船，载上一些兵士车仗，开始渡河。丁零翟钊在下游听说这一消息，果然带了军队前往西津抵抗。这时慕容垂才派留在黎阳慕容镇的军队连夜渡过黄河，在河南扎营。第二天早上，后燕的军队已经在河南驻了不少人的大营了。翟钊得知此事又赶到下游打慕容镇，慕容镇坚守一段时间后，上游的后燕大军也已乘机渡过了黄河，燕军两路夹击，翟钊全军溃败而走，慕容垂率军追击，翟钊只身逃到西燕，后又被慕容永杀死。
消灭西燕仅过了一年，慕容垂开始筹备攻打西燕。后燕将领又显得顾虑重重，认为后燕士兵连年征讨，十分疲惫，有待休整。只有范阳王慕容德同意伐西燕。慕容垂很高兴地说：“吾计决矣。且吾投老，扣囊底智，足以克之，不复留逆贼以累子孙也！”以确立后燕的正统性与后世安定.建兴九年（394），慕容垂大军在邺城西南集结，却一个多月不向西燕境内进发。慕容永开始疑神疑鬼，怀疑慕容垂会从太行山山道突入其境，赶紧分兵去封锁太行山口，在正面防御点台壁只留下一支军队。慕容垂等见此情景，遣部从台壁进攻，两军一交手，西燕溃败，台壁遭围。慕容永只得又从太行山召回守军五万多人，然而刁云、慕容钟军无斗志，投降了后燕。慕容垂在台壁以南摆下阵势，与慕容永会战，事先还安排了骁骑将军慕容国的精锐骑兵做埋伏。慕容垂假装败退，将西燕军引入包围圈，慕容国从其背后杀出，一场大战，西燕军光被斩首的人数就达八千，重镇晋阳也跟着丢失。慕容永退守国都长子，向东晋和北魏求救。两方的援军尚未赶到，西燕别部的大逸豆归手下的将领便打开城门迎入慕容垂。慕容垂将慕容永和他的公卿大将悉数斩首，西燕灭亡。燕魏交兵后燕在灭冉魏吞西燕后，慕容垂建立的后燕也随之转盛而衰。
慕容垂在南征北战的过程中留下了一内一外两大隐患。其内部的隐患，便是慕容家好内斗。慕容鲜卑在慕容垂及其子侄这两代可谓人才济济，如慕容垂异母弟范阳王慕容德，儿子慕容宝、赵王慕容麟、辽西王慕容农、高阳王慕容隆，侄子太原王慕容楷、陈留王慕容绍。这些人在后燕平定北方时各自叱咤一方。后燕国土占据着半个北中国，其东北是慕容农，东南是慕容德，西北是慕容麟，又慕容隆、慕容绍、慕容楷分别居于东、南、西，中央需要较大的向心力。慕容垂年纪已大，把国事大事交给太子慕容宝，慕容宝才大智粗，不堪其任。后燕外部的隐患源自与北魏的外交。后燕消灭丁零翟氏的前一年，慕容垂为了平定北方，再次出兵帮助了臣服于后燕的拓跋珪。拓跋珪凭借后燕的援兵，与刘卫辰展开决战，一举将其击溃，并乘胜占据了铁弗部的领地。刘卫辰在乱军中被杀，五千多刘氏宗族被拓跋珪全部斩首，扔进黄河。
拓跋珪驱走铁弗，掠夺百万计的牛羊马，势力大增，逐渐萌生问鼎中原的野心。388年八月，拓跋珪专门派自己的堂兄拓跋仪前往中山探听虚实。慕容垂接见了拓跋仪，诘问他：“魏王怎么不自己来？”拓跋仪答道：“我们拓跋氏自先人以来，居住在北方，至今仍是如此。当年先王拓跋猗卢被晋朝皇帝封为代王，与你们的祖先共事一朝，彼此都是兄弟。现在我奉命出使，并无失礼之处。”慕容垂又问：“朕兵强马壮，威加四海，你们主公竟敢不来见朕，怎么可以说没有失礼之处呢？”拓跋仪摇头道：“燕国如若不修文德，以为靠着强大的军力就能够称霸天下的话，那就得问问我国的将帅，轮不到我这个使臣来说话了。”拓跋仪一席话说得有理有节，慕容垂就放了他。拓跋仪回来对拓跋珪说：“燕国皇帝年老，太子暗弱，范阳王慕容德又很自负，恐怕不会安心做少主的臣子。只要慕容垂一死，燕国必有内乱，到时候天下自然是我们的，现在还不是动手的时候。”拓跋珪很是高兴，便暗中积蓄力量，以待天时。事件导火线始于慕容子弟强行扣留拓跋觚。建兴七年（391）七月，拓跋觚出使燕国，当时慕容垂年已衰老，慕容氏子弟主持着一些政务，为了要求北魏进献良马，强行扣留了拓跋觚。拓跋珪不给，与后燕断绝了外交。
两年后，后燕军攻打西燕，拓跋珪不念燕、魏从前同盟多年，积极出兵援助慕容永，此事令慕容垂很恼火。
主条目：参合陂之战灭西燕后，慕容垂本已身染重病，不想用兵，但在慕容宝等人的怂恿下，于建兴十年（395）五月派慕容宝、慕容农、慕容麟率领大军八万伐魏，又让慕容德、慕容绍另率步骑兵一万八千人做后继。散骑常侍高湖苦谏，惹得慕容垂大怒，免了他的官。[94]慕容宝的军队开到五原（今内蒙古包头西北）的黄河北岸，南岸的拓跋珪先派人在中山到五原的路上截获后燕传送消息的使者，使得连续几个月慕容垂的消息都无法传到后燕大军营中。拓跋珪又拉上抓来的后燕使者到黄河岸边喊话：“你老爹已死，还不早早回去！”慕容宝等人此时又担心又害怕，后燕的士兵们更是军心动摇。[95]后燕的军队处境艰难，这边拓跋珪则安排停当，他派拓跋虔、拓跋仪各领数万骑兵驻扎在河东、河北，又让拓跋遵领了七万骑兵悄悄地绕到了燕军的东南面，也就是燕军的退路上。
从九月开始，燕军和魏军在五原一带相持近一个月，慕容宝的军队从一支骄兵变成了羸兵，慕容宝虽然心中发虚，却没有撤退的意思。慕容麟手下有个叫做慕舆嵩的部将觉得慕容垂是真的死了，纠合部将作乱，拥立慕容麟做皇帝。事情败露，慕容宝把慕舆嵩等人给杀了，宝、麟两人由此互相猜忌。
燕军就在这样的状况下支撑到了十月底，此时的五原地区已是寒风凛冽，冬日来临，慕容宝下令烧掉渡船撤军。当时的黄河水还未结冰，慕容宝认定魏军没有足够的船只，不可能渡河追击，无须采取任何防备措施，燕军一路向东撤去。拓跋珪在南岸并未马上行动，燕军撤退后的第八天，天气突变，刮起暴风，河水迅速冻合。拓跋珪大喜过望，留下所有辎重，连夜点起二万精锐骑兵，全速冲过黄河，朝着燕军撤退的方向追去。
疲惫不堪、士气低落的后燕军队走到参合陂（今内蒙古凉城岱海），已近傍晚时分。“天有不测风云”，这个时候一阵大风平地而起，只见一道黑气如长堤一般，自燕军身后铺卷而来，最后完全罩住了整个军队。士兵们本已十分脆弱的心灵又蒙上一层阴影，一个名叫支昙猛的和尚顿觉不安，向慕容宝进言：“狂风暴虐，乃是魏兵将要来到的征兆，我军应当作好抵御准备。”满以为魏军早被抛下很远的慕容宝只笑不答。支昙猛再三请求，在旁边听得不耐烦的慕容麟气呼呼地说：“以殿下的神武，我军的强盛，足以横行沙漠，小小的索虏（燕人鄙视同宗的北魏，骂其为索虏）岂敢远道追来？应该把这该死的和尚斩首示众以消顾虑！”支昙猛痛哭流涕：“苻坚拥百万雄师，却大败于淮南，正是由于恃众轻敌，不相信天道的缘故啊！”司徒慕容德见此情景，支昙猛也算一片忠心，于是也劝慕容宝听从支昙猛的话，慕容宝这才让慕容麟带上三万骑兵殿后以防万一。慕容麟根本不信支昙猛的胡话，在大军后面放纵士兵四处游猎，不做好设防准备。
魏军昼夜兼程、连日急行军追赶。乙酉，魏军在暮色里终于赶到参合陂西面。燕军又走了一段路，就停下脚步，在参合陂东边的蟠羊山南面依水扎营。拓跋珪发现燕军近在咫尺，连夜部署进军计划，各将领分别带兵，士兵衔枚，战马束口，暗暗向燕军靠近。第二天日出时分，魏军全部登上山顶，脚下便是燕军大营。这时燕国的士兵们正伸着懒腰，缓步走出营寨，准备向东进发，猛一回头，眼前竟是严阵以待的北魏军队。燕军顿时慌作一团。拓跋珪手一抬，二万精骑兵以排山倒海之势冲杀过来。燕军纷纷逃入水中，人马相互践踏，踩死的、淹死的数以万计。拓跋遵率部转到燕军前方进行阻截，燕军最后一道心理防线终于崩溃，四五万人全部乖乖地放下武器，举手投降。从乱军中逃出的不足数千，慕容宝、慕容农、慕容麟、慕容德等人凭着马快，才捡了性命。慕容垂的侄子燕右仆陈留悼王慕容绍也不幸战死，其余被生俘的慕容氏等文武将吏数千人。魏军获得燕军数以万计的兵甲粮货。
拓跋珪大获全胜，他从燕军的俘虏中挑了些可用之才留在北魏，其余的人准备悉数发还衣物粮食，遣送回国，也是借机招揽中原人心。他的中部大人王建说：“燕国强盛，这次倾全国之力前来，我军侥幸取胜，不如杀掉降卒，将来它们再无可用之兵，打败他们就易如反掌了！”拓跋珪叹道：“若听从你的话，只怕我将陷于不仁不义之地。”然而魏国的将领对后燕尚心有余悸，都认为王建说得有理，拓跋珪便下一道命令，将四五万后燕士兵全部活埋！
慕容宝回到中山，向父亲陈述失败的惨状，竭力请求再次伐魏。旁边慕容德又说：“索虏碰巧打了这场胜仗，打心眼瞧不上太子了，如果不以陛下的神武把他们制服，恐怕后患无穷。”七十岁的慕容垂听了这话，决定亲自出征，为身后的燕国谋取生存的空间。他让慕容隆和慕容盛调集旧都龙城的精兵来到中山，约定次年（396）大举西征，攻打北魏。
军容精整的龙城精骑进入中山，后燕的士气重新振作。三月，慕容垂亲率燕军秘密出发，凿开太行山道，出其不意地直*北魏占据的平城（今山西大同）。拓跋虔的三万军马驻守此地。慕容垂派慕容农和慕容隆率领龙城精兵充当前锋，突袭平城。拓跋虔一向不设防备，看到燕军来攻，才仓促出战，龙城兵是燕国战斗力最强的鲜卑旧部，一个个奋勇争先，如下山猛虎，魏军招架不住，拓跋虔战死，残部全部被后燕收编。拓跋虔是拓跋珪的弟弟，在北魏威望不小，他的死讯传来，拓跋珪大惊失色，就想逃走，北魏各部都开始心怀二意，拓跋珪竟不知往哪里逃。
病重身亡燕军一路前行，慕容垂来到了昔日战场参合陂。万人坑上的泥土犹新，曾经还是生龙活虎的数万士卒已成堆积如山的尸骨，无数冤魂仿佛还在山间飘荡。燕军设下祭坛，死难将士的父兄一起放声痛哭，声音响彻山谷。白发苍苍的慕容垂面对此情此景，心中又惭又恨，那最后一点战斗的气神再也无法坚持下去，哇的一口鲜血吐了出来，旧疾发作，乘着马舆前进，在平城西北三十里休整。慕容宝等人的前军也只好全部撤退。拓跋珪得到后燕叛卒的消息，本想乘隙追赶，听说平城沦陷，便引兵退回阴山。慕容垂在平城停留了十天，修了座燕昌城（欲昌则不昌），便匆匆返回，他在归途中病逝于上谷郡的沮阳（今河北怀来东南），终年七十一岁。
