敌人必救处，敌人一定会出战。我要让各军打败会合的敌军。”
马燧于是造三座桥过洹水，每天挑战，田悦不敢出战。恒州军因兵少，怕被马燧歼灭，移军与田悦会合。田悦认为马燧明天还会挑战，就埋伏一万军队，想伏击马燧。马燧就命各军都半夜吃饭，鸡叫前击鼓吹号，悄悄出兵沿洹水直奔魏州，发令说：“听到敌军追来，就停下来列阵。”又命一百名骑兵击鼓吹号，都留在后边，又准备柴草火种，等军队都走了，停止击鼓吹号躲在一边，看到田悦军都过了河，就把桥烧掉。唐军走了十几里路，田悦就带领淄青、恒州的步骑兵四万多人过桥跟随追来，顺风放火，击鼓呐喊前进。
马燧就坐下，命令军队不要动，又派人除掉了百步见方地上的草和荆棘列阵，马燧走出阵前，召募有勇力的五千多人，分别排在前边，等待敌军来。等田悦兵到，火已熄灭，而田悦所部也大为疲惫，马燧趁势出击，大破田悦军。神策、昭义、河阳军都略退却，河东军战胜后，各军回军合击，又大败敌军，追到洹水边，田悦军逃到桥头，桥已烧掉，田悦军大乱，有的跳到水里，被斩首两万多颗，斩其大将孙晋卿、安墨啜，活捉了三千多人，淹死的不计其数，淄青兵死亡殆尽，尸体相叠三十多里地。
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田悦召集败兵一千多人逃往魏州，到了城门口，守将李长春关闭城门不接纳。过了很久，追兵未来，到天亮，才接纳田悦，田悦进了城，杀死了李长春，亲自据城防守。几天后，李再春以博州投降，田悦的哥哥田昂以洺州投降，王光进以长桥投降朝廷，田悦派符璘、李瑶带五百名骑兵送淄青军返回淄青，符璘、李瑶乘机前来投降马燧。
魏州原来引御河进城向南流，马燧命堵塞河口，河水断流，城中更恐慌了，田悦就派许士则、侯臧步行走小路劝说朱滔、王武俊，借兵援救。当时，王武俊已杀死李惟岳，将头送到京城，德宗任命王武俊为恒冀都团练观察使，王武俊的同僚张孝忠已任义武节度使，王武俊仅任观察使，又分割赵、深两州为一镇，任命康日知为观察使，因此非常不满，加上平日轻视张孝忠，对官职比他低感到羞耻。朱滔讨伐李惟岳，攻下了深州，要求将深州隶属与幽州镇而没有被允许，也不满，因此朱滔、王武俊合谋救援田悦。田悦倚仗两处援兵，又派出两万军队背城列阵，马燧和各军又打败了他。
朱滔、王武俊联军五万来救援田悦，到了城外，诸将准备退兵，马燧坚持不让，德宗派朔方节度使李怀光率朔方军步骑兵一万五千人增援马燧。李怀光所部也抵达，李怀光有勇无谋，大军抵达当天，没有休息，坚决要求与朱滔等会战，唐军战败。田悦等挖开河堤用水淹马燧等人的军队，马燧等兵败粮少，马燧和各军退驻魏县。德宗下诏加封马燧为魏州大都督府长史，兼任魏博贝四州节度、观察、招讨等使。
田悦、朱滔、王武俊军也到了魏县，与唐军隔河对峙，三位叛将在魏县军营中互相推让王号：朱滔称冀王，田悦称魏王，王武俊称赵王；又派使者去淄青李纳那里，李纳称齐王。四镇一起推举淮西节度使李希烈为天下兵马元帅、太尉、建兴王，都建署封官，像唐初行台官制，官名有很多怪异的，但不敢自立年号。五王相互勾结，意图颠覆唐朝，黄河南北混乱，盗贼横行；马燧等虽然效忠唐朝，最终没能平定叛乱。
泾原军队占据京城，德宗逃到奉天，马燧率军回到太原，有议论说：“马燧如乘田悦洹水战败，合力进攻他，当时城中败兵不到两、三千人，都受伤躺倒，日夜等待投降；马燧与李抱真不和，拖延不进攻叛军，以至三位叛将勾结起来，至今仍是祸害，责任在马燧。”马燧到了太原，派行军司马王权率兵五千去奉天，又派儿子马汇和大将的儿子与他们同去。在中渭桥扎营，等到德宗继续逃往梁州后，王权、马汇领兵回到太原。马燧因晋阳是唐朝开创之地，考虑城东平旷易遭攻击，当时国中动荡，北面边境多次出现紧急情况，于是引晋水架槽流到城的东边，蓄水成为护城河，叛军来了可省去守城兵万名，又引汾水绕城而流，多造池塘，种柳树加固围堤。不久又兼任保宁军节度使。
马燧升任检校司徒，赐爵北平郡王，德宗回到京师，加封马燧为奉诚军及晋绛慈隰节度并管内诸军行营副元帅，命他和侍中浑瑊、镇国军节度使骆元光一起去讨伐河中。李怀光叛据河中，马燧派人招降他，李怀光妹夫要廷珍据守晋州，衙将毛朝鰎据守隰州，郑抗据守慈州，都相继投降了马燧。王武俊从魏县回到封地，虽然放弃了王号，但仍旧围攻赵州不止，康日知无法抵抗，想放弃赵州，马燧奏本说
