王镇恶只得自己想办法筹集粮草，由于巧妙消除了当地老百姓敌对情绪，获得了他们的理解支持，顺利解决了粮草危机。姚绍拖延了一段时间，认为时机已到，引兵出战，结果损兵千余，又退回到定城里，无论怎样叫骂都不再出来了。
姚绍暗中派遣长史姚洽等人率2000士兵，到了黄河以北的九原，设立河防，以断绝王镇恶的粮道，结果被沈林子半路拦住杀了个精光。姚绍听说姚洽战死，气得当场吐血而亡。姚瓒接替了姚绍后，主动引兵偷袭沈林子也失败了。
五个月后，刘裕率领大军才到了潼关。王镇恶请求带领水军从黄河入渭水，直逼长安，刘裕同意了。后秦恢武将军姚难听说长安有危险，赶忙自香城回救长安。王镇恶率兵追击。姚泓从灞上引兵回屯石桥支援姚难。镇北将军姚强也赶来汇合，三支部队共同与王镇恶交战。
王镇恶派毛德祖强力进击。姚强战死，姚难逃往长安。姚瓒退守郑城。战争基本结束后，刘裕带着军队到了。
姚泓急遣姚丕守渭桥，辅国将军胡翼度守石积，姚瓒守灞东。
王镇恶军所乘的都是艨艟战舰，整个由牛皮包覆，两舷各开数个桨孔供橹手划船。甲板以上有船舱三层，每层船舱四面皆开有弩窗矛孔可作攻击各方向敌人之用。秦人见船舰溯水而进，船外看不到划船的人，都纷纷称奇。
船行动轻快灵活，进攻性强。王镇恶军很快到达渭桥，弃舟上岸。这时渭水水流湍急，一顿饭的功夫，船舰都漂走了，当时姚泓在长安城还有几万兵马虎视眈眈。
王镇恶对士兵说：“大家都住在江南，而这里是长安城北门外，船队所载的衣物钱粮都被河冲走了，我们没有退路了！唯有死战，可以立下大功，才有一条活路，否则我们都会死在这里。”
于是身先士卒，骑着马握着槊向秦军扑去，众人跟着冲了上去。后秦军一触即溃，大败而逃。姚泓与姚瓒引兵来救，遇姚丕部败退，自相践踏，死伤无数。姚泓单骑跑回了宫里，王镇恶自平朔门攻入长安。
第二天，姚泓带妻子儿女文武百官出城投降，后秦灭亡了。长安城内有百姓六万多户，王镇恶积极抚慰民心，由于军队纪律严明，百姓恐慌的心逐渐安定下来。
刘裕将到了长安，王镇恶去灞上迎接，刘裕对他十分满意说：“果然是你成就了我的大业啊！”王镇恶拜了两拜，谦虚地说：“这是依靠明公您的威势，各位将官的奋勇杀敌才有今日，哪里是我的功劳？！”刘裕笑着说：“哈哈哈，你真是我的冯异啊，就不要再谦虚了。”
此时，关中仓库里堆满了粮食棉帛各种器物，王镇恶放纵部下哄抢了许多。王镇恶通过这种方式来鼓舞士气，已经不是第一次了。在平定司马休之时，因为等待部下抢物资，还耽误了回援一事。
刘裕因他的功劳大，也没有追究此事，还给他加了称号叫征虏将军。
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