耿弇占领临菑后，下令军中将士不得抢掠，要等张步来了再动手，目的就是激怒张步。张步得知这个消息，哈哈大笑道：“当年尤来、大彤的十几万大军，我直接杀进他们营垒，将其一举击溃。如今耿弇的兵力比他们少，而且还疲惫不堪，我有什么好怕的！”于是，张步带着三个弟弟张蓝、张弘、张寿，还有原大彤军的首领重异等人，号称二十万大军，气势汹汹地杀到临菑大城东面，准备向耿弇发起进攻。耿弇见状，上书刘秀说：“我坚守临菑，深挖壕沟，高筑壁垒；张步从剧县远道而来，士兵们又累又饿。他要是进攻，我就诱敌深入，伺机痛击；他要是撤退，我就紧紧追击。我军依托营垒作战，战斗力能提升百倍，以逸待劳，以实击虚，不出十天，必能取张步首级。”
随后，耿弇先率军到菑水河畔，与重异的军队遭遇。耿弇手下的精锐骑兵准备马上出击，耿弇担心过早交锋会挫伤敌军的锐气，让张步不敢轻易进攻，于是故意示弱，助长敌军的嚣张气焰，然后率军撤回小城，在城内布置好兵力，同时派都尉刘歆、泰山太守陈俊在城下分别列阵。张步见耿弇“示弱”，以为有机可乘，直接向耿弇的营垒发起猛攻，与刘歆等人展开激战。耿弇登上王宫中的残破高台，观察战场形势，看到刘歆等人与敌军短兵相接后，亲自率领精兵，突然从东城下横向冲击张步的军阵，把敌军打得大败。激战中，一支飞箭射中耿弇的大腿，他二话不说，直接用佩刀砍断箭杆，身边的人都没察觉到他受伤。一直打到傍晚，双方才各自收兵。第二天一早，耿弇又整军出战。
此时，刘秀正在鲁地，听说耿弇被张步围攻，亲自率军前来救援。刘秀还没赶到，陈俊就对耿弇说：“张步的军队来势汹汹，我们不如先关闭营门，让士兵们休息，等皇上的援军到来。”耿弇却说：“皇上马上就到了，作为臣子，我们应该杀牛备酒，迎接百官，怎么能把敌人留给皇上处理呢？”于是，耿弇再次率军与张步大战。从清晨一直打到黄昏，又一次大败张步，敌军死伤无数，连壕沟都被填满了。耿弇料定张步已经陷入困境，很快就会撤退，提前在左右两翼设下伏兵。到了深夜，张步果然率军撤退，伏兵突然杀出，一路追击到臣昧水边，追了八九十里地，沿途到处都是敌军的尸体，还缴获了两千多辆辎重车。张步逃回剧县后，兄弟几人各自带兵散去。
几天后，刘秀抵达临菑，亲自犒劳军队，还召开了庆功大会。刘秀对耿弇说：“当年韩信攻破历下，为汉朝奠定基业；如今将军你攻克祝阿，崭露头角，这两个地方都在齐国西部，功劳不相上下。不过，韩信是趁敌军投降时发动袭击，而将军你独自攻克强敌，这功劳可比韩信更难能可贵。另外，当年田横杀了郦生，等田横投降时，高祖下诏让卫尉不要报仇；张步之前也杀了伏隆，如果他前来归降，我也会下诏让大司徒放下仇怨，这两件事也很相似。将军你之前在南阳时，就提出了平定齐地的宏伟计划，我当时还觉得这计划难以实现，如今看来，真是有志者事竟成啊！”之后，刘秀又前往剧县。
耿弇继续追击张步，张步逃到平寿，苏茂率领一万多人赶来救援。苏茂见到张步后，埋怨道：“南阳的军队精锐，延岑又善于打仗，都被耿弇打得落荒而逃，大王你怎么还主动去攻打他的营垒？既然叫我来救援，为什么不等我呢？”张步也自知理亏，连连说：“是我的错，是我的错，没什么可说的！”刘秀派使者传话给张步和苏茂，说如果他们能互相残杀，然后归降，就封为列侯。于是，张步斩杀苏茂，光着膀子来到耿弇军营前投降。耿弇派人把张步押送到刘秀那里，自己则率军入驻平寿城，竖起十二郡的军旗，擂响战鼓，让张步的士兵按照各自的籍贯，站到所属郡的军旗之下。当时，张步的残部还有十多万人，辎重车七千多辆，耿弇将他们全部遣散，让他们回家乡务农。张步的三个弟弟原本各自被关押在当地的监狱里，刘秀下诏将他们全部赦免，还封张步为安丘侯，让他带着妻子儿女住在洛阳。
当时，琅邪地区还没有平定，刘秀调任陈俊为琅邪太守。陈俊刚一到任，当地的盗贼就纷纷逃散。耿弇又带兵来到城阳，迫使五校军的残余势力投降，至此，齐地全部平定。耿弇整顿军队，凯旋回到京师。耿弇作为将领，一共平定了四十六个郡，攻打下三百座城池，从未遭遇过失败。
刘秀开始重建