本来慕容廆想着退掉了两国之兵，宇文部落不能独存。如今两国之兵顺利退去，宇文部军反倒倾国而至，这当然是慕容廆始料未及的。面对越来越多的宇文部队，慕容廆有点担心，他传命驻防在棘城南边徒河的庶长子慕容翰，率军回棘城协防。但是，慕容翰却派人禀告说：“宇文悉独官倾全国之力，侵犯我们。彼众我寡，只可以用计谋取胜，难以与之硬拼。目前，棘城守军人数守城有余。我最好在城外，留作奇兵，遇到机会打击他们。我们里应外合，他们肯定就会惊慌失措，无从防备，因此定可击破他们。现在如果把所有部队合二为一，那么他们就不再有别的担心可以专心攻城了，这不是上策。而且这样放弃徒河，会显示我们胆怯，我担心士气也会不战先低落了。”
并兵与分兵，历来是用兵的玄妙所在，听了儿子的话，慕容廆遂命慕容翰仍留守徒河。
宇文悉独官探知慕容翰没有率军协防棘城，说：“慕容翰骁勇善战，闻名当世，而今他不入棘城协防，却留在了徒河，可能会给我军随后的攻击带来麻烦。我当先夺取徒河，棘城不必担心。”他遂派数千骑兵，袭击慕容翰。
慕容翰获得情报，派人假装是辽西段家部落的使节，等候在道路一旁。他们对统帅这支宇文骑兵部队的将领说：“慕容翰一直是我们的心腹之患。听说你们开始攻击，我方已出兵先期到达城下，请迅速前进！”慕容翰派出使节后，即率军出徒河城，埋伏在敌人的必经之路上。
宇文骑兵听说段家部落已经在前等待，十分高兴，不再设防，放心大胆地纵马急进，进入到慕容翰的预设阵地。毫无防备的宇文部骑兵进入伏击圈以后，慕容翰率兵突然杀出奋力攻击，一下子就把这几千骑兵给打蒙了，将其全部俘虏。
然后，慕容翰乘胜前进，并派人禀告慕容廆，从城内出兵大战。慕容廆简选精锐部队，配给三子慕容皝(音huàng)，由其与长史裴嶷一同为先锋，而自率大军组成方阵作为后继。宇文悉独官根本没有料到慕容廆胆敢出城交战，大惊之下令全军仓促应战。双方刚一接战，慕容翰率领的数千骑兵，就从侧翼突入宇文部落的大营，纵火焚烧敌营。宇文部众顿时惊慌失措，不知是继续迎击眼前之敌，还是回头救火。慌乱之际，宇文军大败，只有宇文悉独官只身逃走，宇文部众全部被慕容廆俘虏。战后，慕容廆在宇文悉独官的大营中还搜到了皇帝的三颗玉玺《资治通鉴》胡三省原注：“皇帝玉玺，酋长宇文普回出猎时捡到。”《周书·文帝纪》称：“其后曰普回，因狩得玉玺三纽，有文曰皇帝玺，普回心异之，以为天授。其俗谓天曰宇，谓君曰文，因号宇文国，并以为氏焉。”。这三颗玉玺，一直被宇文部落认为是自己受命于天的宝贝。此时竟然遗落，可见宇文悉独官当时的狼狈之状。
棘城防御战大获全胜，消息传来，崔毖十分恐惧。他以为慕容廆不知道自己是幕后黑手，赶紧派他的侄儿崔焘前往棘城，表示祝贺。正巧，三国要求和解的使节也都在那里，使节们都说：“这次交战不是我们的本意，是崔毖指使的。”慕容廆用刀架到崔焘脖子上，说：“你叔父让三国来灭我，今天竟还来假装来道贺！”崔焘只好承认。慕容廆带着崔焘一起率兵往辽阳进发，并让崔焘给崔毖捎话：“投降是上策，逃命是下策。”
崔毖吓得抛弃家小，率数十名骑兵，投奔了高句丽王国。于是，慕容廆兵不血刃拿下了辽东。他命令儿子慕容仁为征虏将军，镇守此地，将崔焘、高瞻、韩恒、石琮(西晋大臣石鉴之孙)等人带回棘城，尊为宾客。从青州投奔崔毖的鞠彭、郑林，到了辽东以后，崔毖却已溃败，也归附了慕容廆。慕容廆任命鞠彭为参军。
四国之战，是慕容部落兴盛的一个重要转折点。自此，慕容廆吞并了辽东，势力横跨辽河两岸。稍后数年，他又相继击败高句丽、宇文氏、段氏的数次进攻，成为幽州平州地区名副其实的强者。为了取得法理上的合法性，慕容廆接受了幕僚的建议，派遣使节将从宇文氏那里搜到的三颗皇帝玉玺送往建康。
公元320年，也就是晋元帝大兴三年三月，慕容廆的使者抵达建康。东晋朝廷这才对其刮目相看，遣使到辽东，拜慕容廆为监平州诸军事、安北将军、平州刺史，增邑二千户。不久，东晋朝廷又加封其为使持节、都督幽州东夷诸军事、车骑将军、平州牧，进封辽东郡公，邑一万户，常侍、单于并如故；授丹书铁券，承制海东，命备官司，置平州守宰。
