这一场大战，对于兖齐双方来说，几乎是有决定性的影响。兖军先后与齐军激战数月，歼敌十余万，不仅守住了晋阳，还趁机占领了定襄。此时北齐首府平城已暴露在兖军的兵锋之下。而齐军举全国之力主动发起的晋阳大战，以彻底失败而告终。此战中，齐军精锐尽丧，除了平城附近守护京畿地区的精锐部队外，中西部地区已再无其他大的机动兵团。但此战兖军也付出了重大代价，伤亡四万余人，大眼的重骑几乎参加了所有战斗，也伤亡三千余。
而在晋阳大战的同时，徐率在东路也与齐军爆发大战。徐率引大军八万人全部前出滹沱河包围定州后，沈朴便连派快马向范阳求救。
范阳郡属幽州管辖，治所在涿县。此时的幽州已不复往日荣光，以前幽州作为北魏和东魏的核心地区之一，长期以来一直驻有重兵，但自东魏以来，在柔然和兖军的双重打击下，幽州驻军不断被调往各地，到了北齐建立时，幽州仅有八万人马，后来在低抵御柔然大军入侵时，又被调走两万人。柔然之战结束后，这两万人又被调往并州战场，此时幽州仅有六万人，其中主将仆兰阿云率四万人镇蓟城，也就是现在的北京，而副将王召率两万人镇涿县。
王召接定州快马求救后，连夜派人向仆兰阿云禀报。仆兰阿云聚众商议，参军温严道：“今徐率的八万大军以迅雷不及掩耳之势已将定州围的水泄不通，而定州城内仅两万余人，旦夕可下。我若轻兵往救，无济于事，若主力尽出，一旦战或有差，幽州危矣。”仆兰阿云深然之，乃快马令王召坚守涿县，不得擅自出战。
徐率在完成对定州的合围后，派人向城内射入降书，劝沈朴投降。但沈朴乃前朝老臣，誓死不降。徐率见劝说无果，乃命大军攻城。刘含在东北，柳延在西北，邓越和慕容暌离在西南，苗允和索林在东南，四部各率军两万人，同时攻城。郑庸自和隆之率亲兵在中军大帐统一指挥。
城内的沈朴见兖军开始四面猛攻，下令各军严加防守，自己也亲到城头指挥战斗。兖军各部抬着云梯冒着箭雨，前仆后继向城墙上猛扑。沈朴平时爱兵如子，深得将士之心，故虽大敌当前，齐军亦全部死战不退。
但齐军毕竟只有两万余，在兖军的四面猛攻下，两个时辰后，各个方向全部告急。在信都之战中投降的两万余齐军，被编入兖军各部，见兖军全都悍不畏死的往城墙上猛攻，也深受鼓舞，最终竟是东南角的降将索林率先登城，沈朴令组织人手将索林部压下城头。但索林率百十名兖军与被数倍于己的齐军血战，身负重伤，但苗允随后也率部登上城头，终于将东南角的齐军击溃。苗允令士卒将索林简单包扎后，便率部继续向周边扩大战果。接着邓越和慕容暌离部也登上城墙，齐军大溃。
