陶侃准备救援大业，长史殷羡说：“我们的士兵不熟悉步战，救援大业如果不能取胜，那么大势就去了。不如猛攻石头城，那么大业之围自然就解除了。”陶侃听从了他的建议。殷羡是殷融的哥哥。
（九月）庚午日，陶侃率领水军开向石头城。庾亮、温峤、赵胤率领步兵万人从白石向南进军，准备挑战。苏峻率领八千人迎战，派他的儿子苏硕和部将匡孝分兵先冲击赵胤的军队，击败了赵胤。苏峻当时正在犒劳将士，喝醉了望见赵胤败退，说：“匡孝能打败敌人，我难道还不如他吗！”于是丢下大队人马，和几名骑兵向北突击敌阵，无法突破，准备回身奔向白木陂；战马失蹄跌倒，陶侃的部将彭世、李千等用长矛投掷他，苏峻坠马；被斩首，肢解碎割，焚烧骨头，三军都高呼万岁。苏峻余部彻底溃败。苏峻的司马任让等人共同拥立苏峻的弟弟苏逸为主帅，关闭石头城自守。温峤于是设立行台，向各地发布公告，凡是原任二千石以下的官吏，都命令他们到行台报到，于是前来的人像云一样聚集。韩晃听说苏峻死了，带兵赶往石头城。管商、弘徽进攻庱亭营垒，被督护李闳、轻车长史滕含击败。滕含是滕修的孙子。管商逃去向庾亮投降，其余部众都归附了张健。
冬季，十一月，（后赵方面）后赵王石勒想亲自率军救援被前赵刘曜围困的洛阳，僚属程遐等坚决劝谏说：“刘曜孤军深入千里，形势上不能持久。大王不宜亲自出动，出动万一不周全就危险了。”石勒大怒，手按宝剑叱责程遐等人出去。于是赦免了之前被关押的徐光，召见他说：“刘曜乘着一战胜利之势，围攻洛阳，平庸之人都觉得他的兵锋不可抵挡。刘曜带甲士兵十万，攻打一座城一百天还攻不下来，军队疲惫士气懈怠，用我们新锐的军队攻击他，可以一战就擒获他。如果洛阳失守，刘曜必定会乘势进攻冀州，从黄河以北，席卷而来，我们的大事就完了。程遐等人不想让我出征，你认为怎么样？”徐光回答说：“刘曜乘着在高侯大败石虎的势头，却不能进军逼近襄国，反而去守金墉城，由此可知他没什么能力。凭大王的威望谋略对付他，他必定望见军旗就败逃。平定天下，就在这一次行动，不能失去机会。”石勒笑着说：“徐光说得对。”于是下令内外戒严，有再劝谏的斩首。命令石堪、石聪以及豫州刺史桃豹等各自统领现有部队在荥阳会合；中山公石虎进军占据石门，石勒亲自统率步骑兵四万直奔金墉城，从大堨渡口渡过黄河。石勒对徐光说：“刘曜如果把大军布置在成皋关，这是上策；据守洛水阻击，是次策；坐守洛阳，那就只能等着被擒了。”十二月，乙亥日，后赵各路大军在成皋集结，有步兵六万，骑兵二万七千。石勒见前赵没有守军，大喜，举手向上天，又放在额头上，说：“真是天意啊！”于是命令部队卷起铠甲，口中衔枚（防止喧哗），从小路兼程前进，从巩县和訾县之间穿出。
前赵主刘曜专门和宠臣饮酒赌博，不体恤士卒；身边有人劝谏，刘曜发怒，认为是妖言，将其斩首。听说石勒已渡过黄河，才开始商议增强荥阳的守备，封锁黄马关。不久，洛水巡逻的士兵与后赵前锋交战，抓到羯族俘虏送来。刘曜问：“大胡（指石勒）自己来了吗？部队有多少？”俘虏说：“大王亲自来了，军势非常强盛。”刘曜脸色变了，下令撤除对金墉的包围，在洛水西岸布阵，部队有十多万，南北绵延十多里。石勒望见，更加高兴，对左右说：“可以祝贺我了！”石率领步骑兵四万进入洛阳城。
己卯日，中山公石虎率领步兵三万从城北向西，进攻前赵的中军，石堪、石聪等各率精锐骑兵八千从城西向北，攻击前赵的前锋，在西阳门展开大战。石勒亲自穿上铠甲，从阊阖门出兵，夹击刘曜军。刘曜年轻时就好喝酒，晚年尤其厉害；临战前，喝了几斗酒。他平时骑的赤马无缘无故地低首蜷足，于是改乘一匹小马。等到出发时，又喝了一斗多酒。到了西阳门，指挥军阵向平坦处移动。石堪乘机进攻，前赵军队大溃败。刘曜昏醉败逃，战马陷在石渠中，摔在冰上，受伤十多处，有三处被刺穿，被石堪抓获。石勒于是大败前赵军队，斩首五万多级。下令说：“我想擒拿的只有一个人而已，现在已经抓到了。命令将士们收起兵锋，给他们留下一条归降求生之路。”
刘曜见到石勒，说：“石王，还记得重门的结盟吗？”石勒让徐光对刘曜说：“今天的事情，是天意使然，还说什么呢！”乙酉日，石勒班师回朝。派征东将军石邃带兵押送刘曜。石邃是石虎的儿子。刘曜伤势严重，被用马车载着，让医生李永和他同车。己亥日，到达襄国，把刘曜安置在永丰小城，供给他妓妾，严兵围守。又派刘曜的旧臣刘岳、刘震等穿