郑庸见长孙兰率军沿河西去，便令张业率一万人在南岸随行，沿河阻击长孙兰。张业领兵去后，郑庸下令全军发起猛攻，彻底歼灭拓跋颓部。
拓跋颓见兖军攻势凶猛，下令全军死守。而魏军此时也看到对岸长孙兰的援军已至，便也抖擞精神与兖军死战。虽然拓跋颓只剩不到两万人，但是此地一面靠河，加上魏军缩成一团，兖军的兵力不能完全展开，一时竟也不能剿灭。
郑庸见魏军顽固，而兵力又受地形所限不能展开，便改变战术，对拓跋颓一军围而不攻，魏军出城时并未带多少粮草，最多三日，就会不攻自破，兖军死死为主拓跋颓。郑庸又心生一计，让徐率领兵一万前去替换张业，给魏军造成已击破长孙兰之假象，到时魏军必会军心涣散。
长孙兰在上游，几次渡河企图都被张业粉碎，今又见兖军援兵大至，更是无计可施。长孙兰思虑良久，决定继续西进，吸引对岸兖军同行。同时派斥候自上游飞马报于虎牢拓跋琛，请其出兵夹击对岸兖军。张业和徐率见长孙兰又在对岸率军西去，正待出发，忽斥候来传郑庸军令，命张业率本部迅速撤回，并佯装在上游取得大捷。
徐率则领军继续在对岸随行三十里，然后也疾驰返回。张业率大队骑兵自西边呼啸而至，军士皆高喊：“大捷”“长孙兰败逃”。拓跋颓听到后，虽还是狐疑，但是魏军士卒听到信以为真，都成了霜打的茄子，个个垂头丧气。拓跋颓见军心逐渐瓦解，大喊道：“此乃兖军诡计，只要我等坚守此地，援军必至。”但魏军此时哪里还听得进去。郑庸抓住机会，进行最后的冲锋。这次兖军势如破竹，直接突入阵中，魏军再也抵挡不住，大部放下武器投降，少数负隅顽抗的也被迅速剿灭。
拓跋颓见魏军兵败如山倒，心如死灰。他知道自己身为宗室，如果被俘将是奇耻大辱。此时兖军已经逼上来把他围在垓心，拓跋颓仰天长叹，心一横，引刀自刎。郑庸见拓跋颓自杀，怜其刚烈，下令军士将其厚葬。
滑台之战是兖军自建军以来跟魏军的首次交锋。长期以来，南军基本被北魏打怕了，经常是仗还没打，气势上已先自输了，如果战事稍有不顺，更是会全军溃逃。此战，兖军全歼滑台守军三万人，扭转了这种心理上的自卑，让汉人重新建立起了信心，而从这个层面上讲，这场战斗的意义已经超出了胜利本身，它更是一场心理上的大胜。
此时徐率也回来了，见拓跋颓部已被荡平，大喜。问郑庸道：“主公，为何不令属下继续监视长孙兰，若让其在上游渡河，联合虎牢的驻军，人数已达八万人，我军再取虎牢将是困难异常。”郑庸道：“那长孙兰之意图是吸引我军西进，然后配合虎牢驻军夹击我军，虽已有贺拔将军的三万人在彼处驻扎，但是虎牢守军有五万之众，若其分军击我，那时不但无法阻止长孙兰渡河，我军亦将危矣。且若长孙兰不渡河反回军东向，我军虽克滑台，再攻虎牢时始终有此后顾之忧，不能专心西进矣。故不如权且放其渡河，我军背靠滑台，徐徐进取方为上策。”徐率叹服。
