鹹康四年（公元338年）
1 春，正月，燕王慕容皝派都尉趙槃到後趙，請石虎指示出兵的日期。後趙王石虎將要攻擊段遼，招募驍勇之士三萬人，全部拜為龍騰中郎。這時段遼派段屈雲襲擊後趙幽州，幽州刺史李孟退保易京。石虎於是任命桃豹為橫海將軍，王華為渡遼將軍，率水師十萬人從漂渝津港口出海；又任命支雄為龍驤大將軍，姚弋仲為冠軍將軍，率步騎兵七萬為前鋒以伐遼。
三月，趙槃回到棘城。燕王慕容皝引兵攻掠令支以北諸城。段遼準備追擊。慕容翰說：“如今趙兵在南，當並力抵禦，卻反而去跟燕國戰鬥，燕王親自率兵而來，其士卒精銳，萬一失利，何以禦南方之敵！”段蘭怒道：“我之前就被你所誤，以致成今日之患，我不會再中你的計了！”於是全軍追擊。慕容皝設埋伏等待，大破段蘭兵，斬首數千級，擄掠五千戶及畜產萬計以歸。
後趙王石虎進屯金台。支雄**，進入薊縣，段遼任命的漁陽、上穀、代郡等郡守都投降，取得四十多座城池。北平相陽裕率其百姓數千家登燕山以自固，諸將擔心他成為後患，想要攻打。石虎說：“陽裕一個儒生，愛惜名節，恥於迎降而已，他不會有什麽作為。”於是徑直經過，抵達徐無。段遼因為弟弟段蘭已敗，不敢再戰，率妻子兒女、宗族、豪門大戶一千多家，放棄令支，奔密雲山。臨行，拉著慕容翰的手哭泣說：“不聽您的話，以致自取敗亡。我固然活該如此，隻是害得您流離失所，深以為愧。”慕容翰向北投奔宇文氏。
段遼的左右長史劉群、盧諶、崔悅等封府庫請降。石虎派將軍郭太、麻秋率輕騎兵兩萬追段遼，追到密雲山。俘虜段遼的母親及妻子，斬首三千級。段遼單騎走險，派兒子乞特真奉奏章、獻名馬於後趙，石虎接受。