刘裕率领大军讨伐南燕的消息传来，慕容超紧急在东阳殿召见群臣，商讨对策。
权臣公孙五楼说：“吴兵出战之初，士气高昂，我们不要急于和他们交战。我们应该凭借大岘天险，先消磨他们的锐气。然后挑选二千骑兵断绝他们的粮草运输。等他们精疲力尽惊慌失措时，再命令段晖率领兖州的军队在背后袭击他们，这是上策。命令各地据险固守，坚壁清野，让他们无仗可打，无粮草可用，敌人劳师袭远势不能久，这是中策。让敌人轻而易举越过大岘，马上和他们厮杀，这是下策。”
慕容超不以为然地说：“我们富有五州，战车铁马无数，即使让敌人越过大岘，到了平地，有我们的骑兵在，他们一样完蛋。”
慕容镇说：“陛下如果想发挥战车骑兵的优势，也应该兵出大岘主动迎战，就算打不赢，还能退守。天时不如地利，固守大岘才是上策。”慕容超听不进去。
慕容镇事后对人埋怨道：“主上越来越像三国时期的益州牧刘璋了。这次咱们国家一定会灭亡，我死定了，你们这些人都等着做吴越人的俘虏吧。”
慕容超听到这扰乱军心的丧气话，非常生气，就把慕容镇抓起来关进了监狱。接着就修筑城壕，抽调兵马，养精蓄锐等待晋兵的到来。
409年四月，刘裕军自建康坐战船，从淮水进入泗水。五月，进抵下邳，留下船舰、辎重，然后改由陆路进至琅邪。
为了防止南燕派人断其后路，每隔几里就构筑城垒，留兵防守。六月，刘裕未遇抵抗就越过了大岘山。
慕容超先遣公孙五楼、贺赖卢及左将军段晖等，率步、骑兵5万进据临朐，自己率步骑4万，跟在后面陆续开拔。
临朐城南有巨蔑水，慕容超派孙五楼率上骑兵，前去抢夺水源。半路上与捷足先登的晋军前锋孟龙符军遭遇，公孙五楼战败退走。
刘裕把4000辆战车分左右两翼排开，兵、车相间，骑兵在后，向前推进。慕容超派精锐骑兵前后夹击。两军力战，胜负未决。
刘裕又派遣参军胡藩及谘议参军檀韶、建威将军向弥率军绕至燕军背后攻打，燕军首尾不能相顾，阵脚大乱，很快就丢失了临朐。
慕容超一看大事不妙，单骑逃往城南左将军段晖营中。刘裕纵兵乘胜追击，大败燕军，段晖等十余将被斩。
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