虽然五叔慕容垂已经主动请缨了，可是慕容暐觉得还是应该多上一道保险，所以又派出散骑侍郎乐嵩二度前往前秦求救，而且极为轻率地提出只要前秦愿意出兵相助，就将包括洛阳在内的虎牢关以西的土地割让给前秦。

秦王苻坚与众臣因此在大殿的东堂商议是否发兵援救前燕，前秦的群臣都认为：“过去桓温讨伐我们，兵至灞上，前燕却坐视不救；如今，桓温伐燕，我们为何要救他们？并且，前燕也不向我们称臣，我们凭什么要救他！”其后，王猛另外找了个机会秘密对苻坚建议道：“燕国虽然强大，但是，慕容评却不是桓温的对手。如果让桓温占领了崤山以东的地区，进屯洛阳，收拢幽、冀之兵，运来并州、豫州之粮，兵临崤山、渑池，那么，陛下将大事已去。如今不如与燕军一起共同对付桓温，等桓温退去以后，燕国也将实力大损，然后，我们就趁着他们疲惫之时，取而代之，这不是很好么？”于是，苻坚就同意了这一石二鸟之策。就在前燕与桓温鏖战之时，前秦派遣将军苟池、洛州刺史邓羌率领两万步骑，从洛阳出发，东进到了颍川（河南省禹州市）伺机行事。同时，又派出散骑常侍姜抚作为使者前往燕国回复，并晋升王猛为尚书令。

太和四年（公元369年）七月，桓温帅兵抵达了距离邺城才一百八十里地的枋头（今河南省鹤壁市浚县西东枋城、西枋城）。枋头附近有黄河的一条支流，名为淇水，枋头是一处连通黄河、淇水、白沟和清河，保证河北漕运的交通枢纽。早在东汉建安九年（公元204年），曹cao在进攻袁尚时围攻了邺城，他在淇水入黄河口用大枋木作堰，遏使淇水注入白沟，通过增加白沟的水量以利漕运，枋头之名因此而来。枋头一带，也是黄河渡口最为密集的地区。隔河相对的是濮阳，而濮阳境内的重要渡口就有：灵昌津（又名延津）、棘津、文石津和硗津等等。卢谌《征艰赋》曰：“后背洪枋巨堰，深渠高堤者也。”

东晋军队自湖陆开战以来，一路上连战连捷，士气是相当的高昂，桓温本该趁此机会马不停蹄地向邺城推进。然而，来到枋头之后，桓温觉得由于前军推进得太快而造成了与后面的补给线之间有些脱节，于是就下令让前锋部队暂停下来先作休整。然而，就在东晋军队这略一停顿之间，慕容垂就已经迅速率兵进抵枋头，这两位当世的用兵大家就这样沿着黄河对峙起来了。桓温并没有马上对挡路的燕军发起主动进攻，因为他发现对方这支军队的阵形非常的严整，与前面几次交锋时所遇到的军队截然不同，一向慎重的桓温决定先按兵不动，等斥候打探清楚情况再作下一步打算。

其实，兵还是那些兵，只不过换了一个统帅，就一切都发生了改变。能够在短短的时间内将一支屡屡被打烂的衰败之军，一下子变成了一支看起来凛然不可侵犯的雄师，非第一流名将不可为也，而慕容垂却偏偏是这样的名将。

由于桓温的持重，前燕大军并没有如王猛所盘算的那样，立刻就与桓温的东晋军队进行一场硬碰硬的决战。其实，如果这个时候桓温马上与慕容垂进行决战的话，他未必不能趁士气正盛的时候击败慕容垂，可是，过于慎重的心理习惯让他总是想先了解清楚对手的情况后再决定下一步的对策。而且，桓温很清楚，随着自己部队的持续往前推进，自己身后的补给线已经被拉得越来越长，也越来越脆弱了，而奉命开辟出另一条补给线的豫州刺史袁真，至今仍然没能完成任务，要是贸然出击的话，一旦被对方断了粮道就麻烦大了。

对于桓温的停步不前。前燕军中的封孚对给事黄门侍郎申胤说：“桓温的部队人强马壮，而如今却只是占据高岸，逡巡不进，看不出他能取胜的苗头，不知道事态将如何发展？”申胤说：“以桓温今天的声势，似乎能有所作为，但以我判断，必然不会成功，为什么呢？晋室衰弱，桓温专权，晋朝君臣未必与他同心，因此，桓温如果北伐成功，这是大家所不愿意看到的，肯定有人会在背后设置障碍，暗中搞破坏。而且，桓温依仗他人多势众，骄傲自满，怯于应变，率领大军深入敌境，放着可以利用的良机而不利用，不主动出击夺取胜利，反而持重观望，妄图不战而胜；如果日后他军粮消耗殆尽的话，军心将摧沮，肯定会不战自败，这是显而易见的道理。”

同是天涯沦落人，相逢何必动刀兵。三国时期相互对峙的陆抗和羊祜的那一对都是个明白人，所以能够惺惺相惜。可是，“羊陆之交”之所以能够成为千古绝唱，就是因为其不可重复。历来要成为千古名将，就要把所面对的对手全部一一踩在脚下。当桓温终于知道敌军的统帅换成是大名鼎鼎的慕容垂之后，他变得更加慎重了，双方的军队虽然一直没有进行大规模的会战，但是却各自多次派出小部队进行了频繁的试探。在几次规模不大的对抗当中，晋军都没有能够占到便宜。

桓温北伐后为了笼络当地的豪强以作为奥援，拜孙元为兖州刺史、平北将军，出镇濮阳；又以前燕降官段思（就是大段妃的那位兄弟，大段妃遇害后出逃东晋）为东郡太守、平虏将军，出镇羊角城（今河南范县南七十里出，又名义城）；又以后赵故将李述为征虏将军，让他去河北中部和河南北部的石赵故地招降纳叛。前燕吴王慕容垂以尚书郎悉罗腾为先锋将军，帅虎贲中郎将染干津等轻骑五千攻东郡。悉罗腾亲自率军攻段思，另遣虎贲中郎将染干津率兵围李述。悉罗腾一战活捉段思，收其众，遂北上与染干津一同进攻李述，染干津阵斩李述，悉罗腾复东郡东北全境，孙元只得退守枋头。尽管东晋自身军队的损失不大，但士气却因此而受到了一定程度的打击。

汶水—清水—黄河的这条水运路线随着入秋降雨量的减少，果然很快就如郗超所料的那样运行不畅了，接下来就得看桓温的备用方案了。桓温早已命令豫州刺史袁真进攻谯郡（今安徽亳县）、梁国（今河南商丘），让他凿通石门（在今河南荥阳县）水道，将睢水与黄河连接起来用以运粮。袁真虽然一路攻克了谯郡、梁国，但到了石门后却止步不前，一直没能打通石门水道。慕容垂小心翼翼地打了几场小胜仗，略略地挫了一下晋军前锋的锐气后，立即将手下大部份的轻骑兵一万五千人交给弟弟慕容德，让他率领这支部队越出到桓温主力的身后，进逼石门，以阻挠袁真方面的西线晋军开凿河道，自己则仍然留在枋头牵制着桓温的主力。慕容垂的这条策略与当年前秦丞相苻雄分派骑兵袭击西路的司马晞的策略何其相似，然而桓温却又一次地让敌人的分兵策略得逞了，这说明他在军力的运筹方面远不如他的对手。

桓温没有发现正面敌军的实力已经由于分兵而受到削弱，他还在耐心地寻找当面敌军的漏洞，他还在等待袁真的部队把自己急需的补给送过来，为此，他也早就将自己手下的得力猛将邓遐派去支援袁真了，他就没怎么设想过袁真会完成不了这个看起来如此简单的任务。不过，当前燕的范阳王慕容德与兰台治书侍御史刘当率领着一万五千的骑兵抢先占据了石门后，完成这个任务的可能性一下子就大跌了下来。进驻石门后，慕容德命令将军慕容宙（慕容垂侄儿）与晋军交战，慕容宙率领一千骑兵为先锋，他对部下说：“晋人轻浮急躁，当与敌人对阵的时候，没有人敢于率先进攻，而当对手失败的时候，却个个勇于争先杀敌，看我如果设计引他上钩。”于是，慕容宙以二百骑兵作为诱饵，而将其他骑兵设下了三路埋伏。当两军接战时，担任引诱任务的二百鲜卑骑兵还未与晋军交手，就假装仓皇败退，晋军开始猛追，结果中伏，死伤很多。至此，袁真根本无法将石门拿下，更别说开挖石门注水了，因此，桓温的备胎又完了。

更雪上加霜的是，与此同时，前燕的豫州刺史李邽率领了五千的州兵插入到晋军的后方，又切断了桓温大军的粮道。

这样，停驻在枋头的桓温主力的处境就很不妙了：要是继续拖在这里，粮食只会越吃越少；继续往前推进，他又没有彻底击溃慕容垂的把握；就算能够击败了慕容垂，也不见得能够得到最为紧缺的粮草。而且，这时桓温已经获知前秦已经派出了前来援助前燕的军队。因此，尽管桓温心中有着万般的不甘，可是到了这个时候，最理智的选择就是趁军粮还不至于断绝的情况下全身而退了。

九月十九日，桓温命令焚烧舰船（因为原先曾经利用的河道的水位的下降，这些船已经开不回去了）和带不走的辎重，从东燕（今延津东北），出仓垣（今开封东北），全军由陆路向南撤退。撤军时，为保大军后路，桓温以冠军将军毛虎生领东燕太守、假节、督东燕等四郡诸军事（东燕郡，辖今河南滑县和延津县），东燕这个地方距离毛穆之的老家荥阳阳武（今河南原阳）不太远；又令高平太守徐翻守金乡；东中郎将胡计守湖陆（今山东微山县张楼镇）、复领兖州刺史；平北将军孙元镇武阳（今河北大名县以东）、领冀州刺史。