对于慕容垂来说，自从消灭了翟钊之后，后燕便成功掌控了黄河以南的广阔地区，这不仅极大增强了南线的防御力量，还为日后的战略布置提供了有利条件。此时，东晋并没有明显的北伐意图，令后燕的南线压力减轻。因此，慕容垂的当务之急便是突破太行山脉，夺回被困的战略高地，从而改变自身在整体战略上的不利局面。而且，消灭了翟钊后，后燕南线不再受到威胁，消灭西燕自然成为了当务之急，后燕君臣都纷纷讨论如何采取行动。

然而，当慕容垂提出进攻西燕的计划时，后燕的群臣和大部分将领并不支持。他们的主要顾虑在于：自从慕容永建立西燕以来，西燕与后燕之间并未发生严重的敌对冲突，而我军连续作战多年，士兵疲惫不堪，民心也有所动摇，在这样的情况下，发起进攻可能带来不可预知的后果。只有范阳王慕容德认为这是一个不可错过的机会，坚决支持进攻西燕的提议。

太元十八年（公元393年）十月，距离慕容垂消灭翟钊已过去一年，后燕终于决定展开对西燕的进攻。西燕的统治中心位于今天的山西省上党地区，拥有一支约十万人的军队，而慕容垂手下的兵力则只有七万，显然在兵力上并不占优势。而且，由于连年的征战，后燕的部队士气低落，疲惫不堪，因此如果西燕的指挥得当，后燕也许并不占上风。然而，根据过去几次战斗的经验来看，慕容永的军事才能并不突出，西燕的军队战力也不如想象中的强大，尤其是在面对需要分兵防守多线的情况下，西燕十万军队的分散布防并不理想，极容易被后燕的主力集中兵力打击。

在这种情况下，战场上两军主帅的智慧和战略决策将起到决定性的作用。如何设法误导敌人、巧妙分散其兵力、调动敌军作战力量，便成为了关键所在。

太元十八年十一月，慕容垂亲率七万步骑兵从中山出发，南下攻取邺城。同时，他还派遣丹阳王慕容瓒和龙骧将军张崇率军从井陉关出发，进攻驻守晋阳的慕容永弟弟、武乡公慕容友。此外，征东将军平规也带领军队攻击西燕镇东将军段平驻守的沙亭。这一系列行动拉开了后燕全面进攻西燕的序幕。

到达邺城后，慕容垂意识到兵力仍然不足，于是决定只留下清河公慕容会驻守邺城，并征调了司州、冀州、青州、兖州四州的兵力。此外，他还派遣太原王慕容楷率军从滏口西进，辽西王慕容农则从壶关西进，而慕容垂亲自带领主力从沙亭出发。四个进攻方向相继展开，分别是北路的慕容瓒进攻晋阳，西路的慕容楷面对西燕主力，中央的慕容垂主力，和从壶关进逼的慕容农。此举将西燕的防线压得十分紧张。面对慕容垂猛烈的攻势，慕容永立即指挥西燕军队准备防守，粮草辎重全部集中在台壁，并派遣慕容小逸豆归、镇东将军王次多、右将军勒马驹等一万余军防守。

然而，慕容永心中却满是疑虑，慕容垂一个多月没有任何进展，迟迟未发动进攻。他判断慕容垂此举不过是迷惑敌人，或许准备绕道河内郡，从太行陉进攻天井关甚至轵关，于是他决定将主力军队重新集结，先南下天井关，将主要兵力部署在太行陉，封锁进军道路，准备迎击慕容垂可能的进攻路线。

但慕容永的这一判断完全落空。太元十九年（公元394年）四月二十日，慕容垂突然发动了对滏口的猛烈进攻，并顺利突破了西燕的防线，接着大军迅速南下，顺利进入了天井关地区。紧接着，慕容垂的主力迅速推进，迫近台壁，局势愈发对西燕不利。慕容永急忙派遣堂兄、太尉慕容大逸豆归增援，但其部队被后燕平东将军平规击败。慕容永再度派遣部队增援，但在多次失利后，他的防线彻底崩溃。

慕容永的命运也开始急转直下，他试图通过派遣使者向东晋求援，但局势已不容乐观。就在后燕军队逼近长子时，西燕的一些部将已暗中与后燕联络，打开了长子的城门，慕容永最终被捕，面对慕容垂的怒火，最终被斩首。

西燕的灭亡宣告了慕容垂的胜利，后燕从长安获得的珍宝和资源也为其进一步壮大打下了基础。