晉太尉劉裕且引水軍發彭城，留三子彭城公義隆居守，兼掌徐、兗、青、冀四州軍事，自督大兵西進。
王鎮惡入澠池，趨潼關，檀道濟、沈林子自陝北渡河，進攻蒲阪。秦東平公姚紹，升任魯公，進宮太宰，督武衛將軍姚鸞等，率步騎五萬援潼關，別遣副將姚驢救蒲阪，道濟、林子攻蒲阪不克，林子語道濟道：“蒲阪城堅兵眾，未易猝拔，不若往會鎮惡，並力攻潼關，潼關得手，蒲阪可不戰自下了。”道濟依言，移軍往潼關，與鎮惡會師合攻。姚紹開關出戰，由道濟、林子等奮擊，大破紹兵，斬獲千數。紹退屯定城，據險固守，令姚鸞屯兵大路，堵截晉軍糧道。晉沈林子夜率銳卒，突入鸞營，鸞措手不及，竟為所殺。餘眾數千人，立時掃盡。姚紹又遣東平公姚讚出師河上，斷晉水道，複被沈林子擊敗，奔還定城。
秦兵累敗，急得秦主泓不知所為，忙遣人向魏乞援。泓有女弟西平公主，曾適北魏為夫人。北魏主拓拔嗣，正欲發兵，可巧劉裕溯河西上，亦有假道書傳入，累得北魏主左右兩難，不得不集眾會議。左右齊聲道：“潼關號稱天險，劉裕用水軍攻關，必難得誌，若登岸北侵，便較容易。況裕雖聲言伐秦，誌不可測，今日攻秦，安知他日不來攻我，我與秦固為婚媾國，更當相救，宜發兵斷河上流，勿使得西。”博士祭酒崔浩，獨抗言道：“不可不可！劉裕早蓄誌圖秦，今姚興已死，子泓懦弱，國內多難，勢已岌岌，裕大舉入秦，誌在必克。我若遏他上流，裕心忿戾，必上岸北侵，是我轉代秦受敵呢！為今日計，不若假裕水道，聽裕西上，然後用兵塞住東路。裕若克捷，必感我假道，斷不與我為仇，否則我亦有救秦美名，這才是一舉兩得的上策，況且南北異俗，就使我國家棄去恒山以南，俾裕占據，裕亦不能驅吳、越士卒，與我爭河北地，可見是不足為患哩！”
魏主始終以為疑，且因左右嘖有煩言，夫人拓拔氏亦在內籲請，乃遣司徒長孫嵩督領山東諸軍事，率同將軍娥清，刺史阿薄幹屯河北岸。遇有晉軍船被風漂流，由南至北，輒加殺掠。
裕遣兵往擊，魏人即去，及晉兵退還，魏人又來。裕因遣親軍隊長丁，率勇士七百人，堅車百乘，渡往北岸。上岸百餘步，列車為陣，每車內置勇士七人，總豎一幟，用旄為飾，叫作白。魏人莫名其妙，隻眼睜睜地望著，忽見白高舉，由晉將軍朱超石，領著二千人過來，齎了連臂弓百張，分登車上，一車增二十人。魏都督長孫嵩，恐晉軍進逼，乃用先發製人的計策，麾眾三萬騎，來攻車陣。晉軍發矢迭射，傷斃魏兵不少。但魏兵抵死不退，四麵猛撲，血肉齊飛。突見晉軍取出兩般兵器，迎頭痛擊，一件是數十斤重的大錘，一件是三四尺長的短槊，錘過處頭顱粉碎，槊截處胸脊洞穿，更兼車高臨下，容易擊人，魏兵招架不住，當然倒退。哪知車陣展開，四麵蹂躪，魏兵稍一緩行，即被撞倒，碾入車下，腸破血流。長孫嵩娥清，撥馬逃脫，阿薄幹遲了一步，馬蹶仆地，立被踏死。至此才知車陣厲害。還有晉將軍胡藩、劉榮祖等，也來援應超石，追擊至數十裏外，斬獲千計。及魏兵退入平城，才收兵南旋。魏主聞敗，始悔不用崔浩言，但已是無及了。
惟王鎮惡等駐紮潼關，食盡兵囂，意欲遁還，沈林子拔劍擊案道：“今許洛已定，關右將平，奈何自沮銳氣，致隳前功！況前鋒為全軍耳目，前鋒一退，後軍必靡，怎得成功！”鎮惡乃遣使白裕，乞即濟糧。裕本令鎮惡等靜待洛陽，與大軍齊進，鎮惡等貪利邀功，徑趨潼關，已為裕所介意，況正與魏人交戰，也無暇顧及鎮惡，鎮惡得去使返報，無糧可濟，乃自至弘農勸諭百姓，令他齎送義租。百姓應命輸糧，軍乃得食，眾心方定。林子複擊破河北秦軍，斬秦將姚洽、姚墨蠡、唐小方，因遣人馳報劉裕道：“姚紹氣蓋關中，今一蹶不振，命且垂盡，恐不得膏我鉞，但姚紹一死關中無人，取長安如反掌了！”果然不到數日，姚紹憤恚成疾，嘔血而死，把軍事付與東平公姚讚。讚引兵襲沈林子，為林子所料，設伏擊退。
既而沈田子、傅弘之得入武關，進屯青泥，秦主泓自率步騎數萬，往擊田子。田子麾下，本非正兵，但率遊騎千餘人，襲破武關，至此聞姚泓親至，並不畏避，反欲上前迎擊。傅弘之以眾寡不敵，勸令暫避。田子慨然道：“兵貴用奇，不在用眾，且今眾寡相懸，勢不兩立，苦彼結營既固，前來困我，我從何處逃命！不如乘他初至，營陣未立，先往殺入，尚可圖功。”說至此，即策馬先往。弘之亦從後繼進，約行數裏，便見秦軍漫山遍野，徐徐而來。田子慨然誓眾道：“諸君冒險遠來，正求今日一戰，若幸得戰勝，拜將封侯，就在此舉了！”士卒踴躍爭先，各執短兵臨陣，鼓噪齊進。古人說得好，一夫拚命，萬夫莫當，況田子有兵千人，一當十，十當百，任他數萬秦軍，尚不值千人一掃。秦主泓未經勁敵，驟見晉軍這般獷悍，正是見所未見，不由得魂馳魄散，易馬返奔。主子一走，全軍四潰，倒被田子追殺一陣，斬馘萬餘級，連秦王乘輿法物，也一並奪來。
劉裕到了潼關，正慮田子兵少，亟遣沈林子帶兵數千，自秦嶺赴援。到了青泥，秦主已經敗去，乃相偕追入。關中郡縣多望風迎降。田子陸續報捷，劉裕大喜。