燕太子慕容宝逃回中山，见父皇慕容垂安然无恙，才知中了拓跋珪之计，更是惭愧万分。又耻于参合之败，故数次请求慕容垂再次出兵伐魏，以报仇雪恨。
司徒慕容德也对燕主慕容垂奏道：“索虏以参合之捷，有轻我大燕之心，陛下英明神武，当御驾亲征，讨平此贼，不然，将为我大燕后患。”
慕容垂无奈，为子孙计，只好强撑病体，筹划再次伐魏。于是命清河公慕容会录留台事，领幽州刺史，代高阳王慕容隆镇龙城；以阳城王慕容兰汗为北中郎将，代长乐公慕容盛镇蓟州；命慕容隆、慕容盛悉率其精兵聚集中山，期以明年大举伐魏。
太史令靳安夜观天象，觉太白星有异，急忙入宫奏道：“陛下，太白夕没于西方，数日后见于东方，此为躁兵之象，于战，先举者亡。望陛下三思。”
慕容垂叹了口气道：“朕已垂垂老矣，本应含饴弄孙，安享天伦，奈何索虏猖獗，大燕有倾覆之危，只得效伏波之志，马革裹尸矣。”
太元二十一年丙申，公元三九六年三月，燕主慕容垂留范阳王慕容德守中山，引兵密发。逾青岭，经天门，凿山通道，出魏不意，直指云中郡。
魏陈留公拓跋虔率部落三万余家镇守平城（今山西大同），闻燕军至，不为设备。部将建议坚守城池以待援兵。
拓跋虔哈哈大笑道：“燕人已然破胆，今特来送死耳。”
慕容垂兵至平城外之猎岭，以辽西王慕容农、高阳王慕容隆为前锋以袭平城。燕兵新败，皆畏魏军，惟二人麾下所率龙城兵不曾与魏军战，尚无怯意，勇锐争先，来至城下。
拓跋虔率军出战，与燕军大战，拓跋虔佯装败退，引燕军来追，以一手插槊于地，驰马伪退，慕容农骑马赶至，用力去拔，竟不能出。拓跋虔返身引弓射之，一箭正中慕容农肩窝，慕容农大叫一声，翻身落马。拓跋虔拍马赶到，轻松拔出马槊，轻蔑笑道：“如此小儿，竟敢与我对敌，自寻死路。”慕容农吓得魂飞魄散。拓跋虔正要举槊杀之，斜刺里飞来一箭，正中拓跋虔咽喉，拓跋虔不及出声，当场落马毙命。正是慕容隆所射。
兄弟二人合力攻下平城，魏军全军覆灭，终于报了参合陂之败的一箭之仇。燕军尽收其部落。
魏王拓跋珪闻拓跋虔战死，大为震怖，欲避燕军锋芒而北走，诸部落闻拓跋虔死，皆有贰心，拓跋珪一时不知所措，竟有亡国之虞。慕容垂继续北上进兵，经过参合陂，见积骸如山，为之设祭，祭曰：“天地苍茫，俱各为觞，魂兮魄兮，早归故乡。”军士闻之皆恸哭，声震山谷。
慕容垂见之，也哀痛不已，引发内伤，呕血数升，由是发疾，卧病马车而还，扎营于平城西北三十里。
太子慕容宝乘平城大胜之威，率军进至云中，正欲大战魏军，期一举灭魏。闻慕容垂伤重，不敢再战，引军退还。燕军叛者告于魏王拓跋珪道：“慕容垂已死，停尸在军。”魏王拓跋珪闻言大喜，起兵追之，至平城左近，闻慕容垂尚在，大惊失色，杀告密者，仓惶引军退还阴山。
慕容垂在平城积十日，疾病转重，乃筑燕昌城而还，期望大燕昌盛。夏，四月，回军中山途中，卒于上谷之沮阳，终年七十一岁，临终遗言道：“如今国难方殷，丧礼一宜从简，朝终夕殡，事讫成服，三日之后，释服从政。强寇在侧，秘勿发丧，至京师后再举哀行服。”慕容宝等大哭遵行，号令军中，秘不发丧。
四月二十三日，大军回到中山。过两日，正式发丧，谥成武皇帝，庙号世祖。太子慕容宝即位，大赦天下，改元永康。
