太元八年（公元383年）五月，桓冲倾十万荆州兵伐秦，以牵制秦军，减轻对下游的压力。
八月初二，苻坚派遣阳平公苻融督帅张蚝、慕容垂等人的步、骑兵共二十五万人作为前锋，任命兖州刺史姚苌为龙骧将军，督益、梁州诸军事。
八月初八，苻坚发兵长安，亲率步兵六十万，骑兵二十七万，开始大举南侵。
九月，苻坚抵达项城，凉州的军队到达咸阳，梓潼太守裴元略率水师7万从巴蜀顺流东下，幽州、冀州的军队也抵达了彭城，东西万里，水陆并进。阳平公苻融等人的部队三十万人，先期抵达颍口。[22]东晋面对大军压境，下达诏令，任命尚书仆射谢石为征虏将军、征讨大都督，任命徐、兖二州刺史谢玄为前锋都督，与辅国将军谢琰西中郎将桓伊等人，统帅八万兵众抵抗前秦。并让龙骧将军胡彬带领五千水军援助寿阳。共分三路兵马北上迎击前秦军。[23]
十月，前秦阳平公苻融等攻打寿阳。十八日，攻克寿阳，擒获平虏将军徐元喜等人。慕容垂攻下了郧城。苻融进军攻打胡彬退守的硖石。前秦卫将军梁成等率领五万兵众驻扎在洛涧，沿淮河布防以遏制东面的部队。[24]苻坚自认为能速战速决，并派已是前秦尚书的朱序前去劝降谢石，朱序却私下提示谢石宜先发制人，击溃前秦的先锋部队。[25]他说：“秦军虽有百万之众，但还在进军中，如果兵力集中起来，晋军将难以抵御。现在情况不同，应趁秦军没能全部抵达的时机，迅速发动进攻，只要能击败其前锋部队，挫其锐气，就能击破秦百万大军。”谢石起初认为秦军兵强大，打算坚守不战，待敌疲惫再伺机反攻。听了朱序的话后，认为很有道理，便改变了作战方针，决定转守为攻，主动出击。
十一月，谢玄派广陵相刘牢之率领五千精兵开赴洛涧，揭开了淝水大战的序幕。秦将梁成扼守山涧部署兵阵迎击。刘牢之取得洛涧大捷，斩杀了梁成、梁云以及弋阳太守王咏，秦军折损十多名大将及数万大军。刘牢之又派部队阻绝了淮河渡口，歼灭前秦军队一万五千人，抓获了前秦扬州刺史王显等人。
晋军西行，与秦军对峙淝水。十二月有人向苻坚建议后退决战。诸秦将认为阻敌淝水畔比较安全，但苻坚认为半渡而击可主动对决。[28]当秦军后移时，晋军渡水突击。朱序、张天锡等人在秦军阵后大叫：“前线的秦军败了！”，秦军阵脚大乱，随后晋军全力出击，大败秦军。谢玄、谢琰和桓伊率领晋军七万，战胜了苻坚和苻融所统率的前秦十五万大军，并阵斩苻融。
战争影响
淝水之战，前秦军被歼和逃散的共有70多万。唯有鲜卑慕容垂部的3万人马尚完整无损。苻坚统一南北的希望彻底破灭，不仅如此，北方暂时统一的局面也随之解体，再次分裂成更多的地方民族政权，鲜卑族的慕容垂和羌族的姚苌等其他贵族重新崛起，各自建立了新的国家，苻坚本人也在两年后被姚苌俘杀。
中国南北分立的局面继续维持。东晋乘胜北伐，收回黄河以南故土，但不久，因丞相谢安去世和前线主帅谢玄退隐而转为守势。
此战的胜利者东晋王朝虽无力恢复全中国的统治权，但却有效地遏制了北方少数民族的南下侵扰，为江南地区社会经济的恢复和发展创造了条件。淝水之战也成为以少胜多的着名战例，载入军事史，对后世兵家的战争观念和决战思想产生着久远影响。
淝水之战的结果使东晋王朝的统治得到了稳定，有效地遏制了北方少数民族南下侵扰，为江南地区社会经济的恢复和发展提供了必要的契机。从长期看，淝水之战最重要的作用是使得流落到南方的汉族中原文化得以延续和发展，并且直接影响到了此后隋唐等统一王朝的精神实质，可以说淝水之战保住了中华文化的核心部分并使之从“五胡乱华”后得到喘息和重新崛起的机会。
淝水之战后，东晋收复了黄河以南广大地区，又攻克了蜀地和汉中，而东晋王朝却对黄河以北、潼关以西的地区弃而不顾。不但如此，对于已收复地区内的人民，东晋不但没有解除他们的痛苦，反而四处抄掠生口作为奴婢，将他们带到江南世族的庄园强制劳动，过着非人的生活。长安百姓因战乱南奔东晋，但东晋戍边将领诬陷他们为“游寇”，杀其男丁，掳其子女。
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