兩軍對峙時秦軍的優勢並不明顯，要攻破東岸大營與上游不遠處的盧龍要塞，只能靠步兵作戰，秦軍的近兩萬騎兵不能發揮作用。一旦陷入野戰，在平坦的灤水兩岸拉鋸，鐵騎就能最大程度上顯示威力。
尤其是燕軍騎兵輕刀快馬，用的都是三尺長的馬刀，而每位秦軍鐵騎騎士都裝備了七尺長矛，當幾百上千騎一齊將長矛平舉齊刺，將會對沒有重甲保護、又難以近身作戰的燕軍騎兵在第一時間上造成巨大傷害。秦軍刀盾手則跟在鐵騎之後，肅清騎陣踐踏過後的殘存者。
由於是在冬天作戰，兩軍在盔甲之下還加著厚厚的棉衣，這對重騎兵和步兵沒有太大影響，可對於以速度見長的輕騎兵來說，靈活性就會大大降低。燕軍唯一的兩支重騎兵‐‐鄴都的皇室衛隊在城破時潰散；而慕容垂留給慕容尚的鐵騎，因為要從兗州急救遼東，被慕容尚下令卸去鐵甲，也成了輕騎兵。
慕容尚沒有留在盧龍，李維和王頜的擔心成了多餘。當王頜的輕騎從側後方包抄到灤水以東、盧龍以南的丘陵地帶時，只看見茫茫無際的雪坡與左側的燕軍大營。
&ldo;關木，&rdo;王頜還是不放心，道，&ldo;你帶斥候把這兒都搜一遍，對付慕容尚這樣的對手，每一個細節都不能放過。&rdo;關木深有同感，帶著幾十名斥候領命而去。
&ldo;兄弟們，火箭準備！&rdo;王頜見燕軍把注意力都放在了正面，便將原計劃的阻擊伏兵改成偷襲大營，火箭，是輕騎兵劫營必須的裝備。
由於慕容尚帶走的是燕軍最精銳的輕騎兵和斥候部隊，所以在他走後，燕軍對戰場和營地的偵察警戒能力大大降低，以至於王頜的大軍到了背後，他們還沒有發覺。
盧龍要塞面向灤水、背靠丘陵，只有正面山坡與河岸交夾的三角地帶能夠展開兵力攻城。慕容尚在要塞部署了四千步兵，又在灤水東岸大營與要塞之間安放了幾路遊騎，李維的步兵剛剛踏過冰面，就遭到了遊騎的騷擾。
秦軍步兵沒有慌亂，而是背靠河岸結成密集陣形，長槍手在前阻擊，刀盾手兩翼掩護，後陣計程車兵則紛紛摘下短弩，一輪一輪朝數量不多的遊騎施射，緩緩朝要塞挺進。
李維率領的這支八千人的步兵是秦軍中最擅長攻城和山地野戰的勁旅，清一色生牛皮戰甲，防護能力只比鐵甲稍遜、輕便敏捷卻不遜輕步兵。每人背後一把長刀、臂縛圓盾、腰間是可摺疊短弩、手中一桿長槍，專門用來對付騎兵衝擊。
在這支悍勇步兵的強大壓力下，燕軍遊騎開始後退。盧龍要塞上生起警報，密密麻麻的守軍出現在城頭。要塞與城池的區別在於，要塞一般沒有居民，是純粹為軍隊駐守的據點；要塞比一般的城池堅固的多、小得多，城牆卻不及城池高大。
秦軍把攻城的方向選在了東南面與丘陵相連的城體，在強弩勁矢的掩護下，刀盾手開始了第一輪衝擊。
正面灤水戰場，秦軍鐵騎逐漸控制了戰局，把被沖得零零散散的燕軍騎兵逼到死角，加以屠滅。慕容章的騎兵拼得只剩下不到三百騎，四面都是黑色騎兵；淳于揚見大勢已定，便抽出人馬前去襄助阻擊燕軍步兵的徐蒼。
慕容章身邊的紅色越來越少，他決定突圍。夏侯錚沙場慣將，豈能容他走脫，暴喝一聲，帶著大隊人馬前往追趕。求生的力量在戰場上往往能爆發出驚人的威力，剩餘的燕軍騎士在慕容章的率領下悍勇無比，硬生生將秦軍大陣撕開一道口子，往東南方狂奔。
&ldo;將軍，看！&rdo;一名騎士手指著前方，慕容章抬頭一看，只見大營上空濃沿滾滾，火光沖天，無數燕軍呼嚎著從營門奔逃而出，朝自己的方向奔來。
在關木確定沒有伏兵後，王頜便放開手腳，對燕軍大營展