燕军众将力主追击，慕容垂却说：“不可。现在桓温刚刚撤退，必定安排精锐殿后。此时出击，未必得手，不如先缓一下。他定会庆幸后无追兵，势必昼夜兼程，等他的士卒精疲力尽，我们再出击，便可大获全胜。”于是他率领精骑八千，慢慢尾随桓温之后。
落魄的晋军果然凿井而饮，一气跑出七百里，几天后总算赶到前燕边境。这时的慕容垂下令急行，同时又让慕容德带上四千精锐骑兵抄小路埋伏在襄邑（今河南睢县）东面的山涧中。燕军很快在襄邑附近与晋军接触，早已累得精疲力竭的数万晋军怎还有力抵挡，还没摸清对手有多少人，就又撞上慕容德的伏兵，全军顿时崩溃，这一仗可以说是前燕的八千精锐骑兵在屠杀失去反抗能力的晋军。战争结束一清点，燕军居然斩首三万级。
桓温带着剩下不足一半的残兵冲出重围，才退到谯城，前秦派来的援军又恰好赶到，晋军再遭一阵截杀，败相惨不忍睹，最后逃回去的大概还不到一万人。
桓温算是捡了条命，但已蒙受了平生最大的耻辱，他归罪于丢失粮道的豫州刺史袁真，把他贬为庶人了事（这一招又逼反了袁真，他据豫州投降前燕和前秦，这一趟北伐真是“成事不足，败事有余”）。这就是桓温最后一次北伐的经过和结局，从此至死，他再也没有信心和力量发动新一轮的北伐了。
慕容垂大获全胜，从襄邑回到邺都，威名更盛，也让无德无能却有权有势的慕容评愈加忌妒。慕容垂上奏嘉奖的有功将士，慕容评均不予理睬。两人在朝中常有争执，积怨越来越深。而一向厌恶慕容垂的太后可足浑氏也乘机诋毁慕容垂的战功，竟然与慕容评密谋诛杀慕容垂。慕容垂的侄子、慕容恪之子慕容楷得到消息，急忙告知慕容垂，并劝他先发制人，除掉慕容评和乐安王慕容臧。可是慕容垂却表示不忍骨肉相残，宁可出外避祸也不在国中作乱。
慕容垂深知自己身处险境，但又没有告诉自己的儿子们。世子慕容令前来请安，见父亲满面愁容，问道：“父王面有忧色，莫不是因为皇上年幼不经事，太傅嫉贤妒能，立了大功反倒更遭猜忌呢？”
慕容垂惊讶地说：“是啊，我竭尽全力击破强敌，本想能够保全国家，谁知功成之后却无立身之地。你既然知道我所想，那有什么好办法么？”
慕容令答道：“皇上暗弱，大权都交给了太傅，一旦祸起，再想脱身就不可能了。当今之计，如若不愿作乱，不如逃往旧都龙城，以退为进。要是皇上能够体悟我们的良苦用心，便可重归于好；要是不行，我们至少也可以凭借龙城之险而自保。”慕容垂点头称是。
不久，慕容垂以出城打猎为由，穿着微服出邺城，准备前往龙城。怎么也想不到的事在此时发生，素来不受慕容垂喜爱的小儿子慕容麟跟着父兄逃到邯郸，便偷偷跑回邺城向慕容评告发，慕容评当即派轻骑兵追赶。在范阳（今河北涿州一带）附近赶上慕容垂，幸得慕容令领兵断后，追兵一时不敢靠近。
事情败露，反倒坚定了慕容垂叛逃的决心。到了这个非常时刻，慕容令也认为应当起兵除掉慕容评等掌权的庸人。
谨慎的慕容垂回答他说：“你这一招如果成功了，当然是国家之福，如若失败，就后悔莫及了，不如西奔前秦，才是当前的万全之策。”
于是下令西进，一行人来到黄河渡口，被前燕守兵挡住去路，慕容垂亲自上阵，斩杀津吏，渡河抵达洛阳。慕容垂从洛阳率领自己的几个儿子慕容令、慕容宝、慕容农、慕容隆和侄子慕容楷、舅舅兰建等人，出发逃往前秦去了。当然，他也没忘记带上他一生中所爱的第二个女人——前妻段氏的妹妹小段氏，而太后给他安排的那个可足浑氏，却被孤独的留在了邺城。
