他们选择隐蔽的道路，绕过燕军的防线，并且在渡过小辽水后，扑向衍水。
王贲到达衍水附近，发现这里竟然也没有燕军防守，大喜过望，立即指挥大军抢渡衍水，占领衍水南岸，距离襄平城已经不足七十里。
沿衍水东岸布防第三道防线的燕军首先发现了这支秦军。秦军在他们背后出现令他们惊慌失措，一面向燕王报告，一面立即撤军，退往襄平。
衍水一线的动摇很快就传递到二十多里外的小辽水防线的燕军。燕军守军军心动摇，也匆匆准备撤退。这样，他们就无力阻挡李信的进攻，一线阵地全线失守。李信不失时机地出动主力渡过小辽水，并命令在辽水沿岸待命的预备队随后跟进。
李信追至衍水岸边，简直不敢相信自己的眼睛。衍水岸边、河面上挤满了惊慌撤退的燕军。李信以弩箭开路，步兵猛冲，将岸上的燕军全都挤到河里。衍水河面的冰面终于不堪重负，发出刺耳的喀嚓声，并最终裂开，无数燕军掉落水中。他们绝望的翻滚着，拼命往旁边的冰面上爬；这引起了更多的冰面塌陷。
裂开的冰面越来越大，岸上的秦军无情地向冰面上的燕军射击，燕军受伤倒下的士卒也加重了冰面的裂解，最后边岸边的冰面也承受不住这一负荷，开始断裂。
冰块打了个滚，向下游流去，站在上面的燕军士卒就此迎来的命运的裁决。残酷的屠杀持续了一个半时辰，这一片冰面完全化冻，重新露出水流。上游冲过来的冰块猛烈地撞击到落水士兵的头上，无情地将他们击入水底。小辽水一线布防的燕军，至少一半被衍水吞没；逃过河去的残部也如惊弓之鸟，溃不成军。
另一边，王贲也抓住了衍水防线上的燕军后部，并迅速击溃了他们，继续跟踪追击燕军余部。燕军衍水主将放弃部队，仓皇逃入襄平，衍水一线的燕军也就此瓦解。
王贲将所部加以整顿后，逼近到襄平城下十余里处安营。襄平城内军无斗志，甚至派不出军队袭击立足未稳的秦军，听任秦军从容地建立了营栅。
燕王急派军使招小辽水一线的燕军回襄平增援，但很快就得到小辽水一线遭遇惨败的消息。尽管燕王严令不得将这一消息外传，但消息还是迅速扩散开来：小辽水一线残余部队绕开秦军的营垒，来到襄平城下，这是谁也挡不住的。
吞噬了数万燕军士兵的衍水水面，在一场纷乱结束后
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