十月，前秦的先锋苻融攻占了寿阳(今安徽寿县)，并把派来增援的胡彬包围在硖石。胡彬的粮草快要用光，无奈只好暗中派人带着书信向谢石求援。不料信使在半路上被秦兵俘获，苻融马上派人向苻坚报告：“晋军现已缺少粮草，兵力不足，我们应该抓住这大好机会，立即发动进攻。”苻坚大喜，马上率轻骑8000人赶往寿阳与苻融会合，企图一举歼灭谢石率领的东晋军。然而就在他高兴的时候，他却犯了一个极大的错误：他竞选择了被俘虏的东晋将军朱序前去劝降谢石。朱序到了晋营，做了表面上的警告，劝谢石趁早归降；暗中却提醒谢石说：“趁前秦百万大军还没有全部会集，要迅速攻击。打败了他们的先锋部队，势必挫败他们的士气，这样我们就可以一鼓作气，夺取胜利了。”

东晋将领们接受了朱序的建议。十一月，谢玄派刘牢之率精兵5000人开赴洛涧(今安徽怀定县西南洛水入淮处)向秦军将领梁成发动进攻。刘牢之率部奋勇向前，强行渡河，大破秦军，斩了梁成。秦军不得不向淮水一线溃逃，而谢石、谢玄却指挥晋兵节节进逼，直逼寿阳。在深秋的寒风中，苻坚与弟弟融登上寿阳城楼远望，看到东晋军阵严整，颇具规模；转而眺望八公山，见草木摇动，以为都是东晋的士兵。身经百战，投鞭断流的苻坚这下子感到的却是莫大的惊虑与惆怅，他若有所失地对苻融说：“这也是强敌呀，谁说他们是弱旅呢!”脸上不觉露出了畏怯的神色。

就这样，东晋军与前秦军隔淝水遥相对峙。秦军先锋虽然新败受挫，但兵力仍是晋军的几倍，而且主力正不断到达，形势对晋军来说依然很严峻。东晋将帅经过精密策划，想出了一条妙计。谢玄派了使臣告诉苻融说：“你们孤军深入，却在这淝水岸边扎营布寨，这虽可使我们长相对峙，但却不利于速战速决。如果你们稍微向后退一退，在岸边腾出一块空地作战场，让我们渡过淝水，与你们一决胜负，岂不是更好的策略?”苻坚也有自己的想法，他觉得答应对手的要求也未尝不可，等晋军渡河到一半时，便可以发动铁骑冲杀，杀他个措手不及。于是下令后撤。没想到，秦军一退就乱了阵脚，朱序又夹在秦兵中大声呼喊：“秦军败了!秦军败了!”前秦大部分士兵是被强迫征来，无心与东晋作战的各族俘虏，他们早已力竭身疲，此时更是乱作一团，不可收拾。东晋军队借机大举进攻，于乱军中杀死前秦前锋主帅苻融，苻坚也被乱箭射中。秦军溃不成军，争相逃命，自相践踏，死伤遍地。不少士兵听到风声鹤唳，都认为是东晋的追兵赶到，更加慌不择路，日夜狂奔。苻坚后在慕容垂的护卫下回到了洛阳，淝水之战就这样以前秦的惨败划上了句号。