即便如此，匡章依旧临危不乱。
他挥剑斩了两名逃兵，亲自驾车督军死战：“杀出去！只要渡过济水，就能回临淄！退后者，斩！”
技击之士毕竟是田忌、孙膑、匡章调教出的百战之师，即便军心大乱，在匡章的亲自督战下，依旧发起了疯狂反扑。南岸登岸的齐军，背靠济水，以血肉之躯抵挡宋军的猛攻。北岸残军，试图结阵抵抗骑兵突袭。
济水两岸，瞬间变成人间炼狱。
戈矛刺穿甲胄的闷响、利刃砍入骨肉的脆响、士卒的惨叫嘶吼、金铁交鸣的碰撞声，混著滚滚水声，震彻天地。鲜血顺着河岸土石流淌，汇入济水，原本清澈的济水，被染成了猩红，浮尸顺流而下。盛夏的暑气中，弥漫着血腥味，令人作呕。
毕丘率亲兵冲在阵前，长戈横扫，每一击都带起一片血雾。他死死盯住齐军阵中的匡章帅旗，吼道：“全歼齐师！活捉匡章！”
宋军将士受主帅感召，个个奋勇争先，步步紧逼，将齐军压缩在河岸不足二里的狭长地带。弩箭不停收割性命，每一轮齐射，都有数百名齐军倒地。骑兵也在北岸反复冲杀，将齐军阵型切割成无数小块，逐一歼灭。
激战持续了整整三个时辰。齐军死伤枕藉，却依旧死战不退。匡章身先士卒，斩杀了十余名宋军士卒，身上的甲胄早已被鲜血浸透，手中的长剑也卷了刃。
就在两军相持不下之际，西南方突然尘土飞扬，旌旗招展，公孙衍率领四万魏军，昼夜疾驰两百里，赶到了战场！
“犀首在此！降者不杀！”
公孙衍手持长剑，挥军直冲齐军侧翼。本就靠意志苦苦支撑的齐军，见到敌方援军心气顿时泄了，全线溃败。
北岸齐军除了跳河逃生的，基本被宋军骑兵屠戮殆尽。南岸残军，四散逃亡，要么被宋军斩杀，要么被逼跳入济水溺亡，要么跪地投降。匡章看着麾下将士尸横遍野，十二万技击之士灰飞烟灭，心如刀绞。
他当机立断，收拢数千残军，趁著暮色，拼死杀出重围，狼狈不堪地逃回临淄。
济水一战，齐军主力近乎全军覆没。战死八万，被俘三万，仅余数千残兵逃生，所有军械、粮草、辎重尽数被联军缴获。
后世史书，皆书此役为“济水之溃”，称“齐之霸业，尽丧于此”。
韩、魏两军留下部分兵力，继续围困平陆、阿邑两都，主力即刻与毕丘的宋军汇合。另一边，赵国骑兵也在河北纵横决荡，连破河间五城，使河北齐军无法南下驰援。联军一路东进，沿途小城早已闻风丧胆，全无抵抗之力，联军势如破竹，短短半个月，便兵临临淄城下，将齐国都城围得水泄不通。
临淄城内，人心惶惶。士卒受济水溃兵影响，毫无战意，逃兵日增。粮草也因此前战事，尽数输往燕国前线，所剩无几。田辟疆登城远眺，只见联军营帐连绵数十里，而楚国援军，始终杳无音信。走投无路之下，他只能遣使出城，向戴胜求和。
戴胜端坐联军主帐，笑眯眯地盯着齐使。齐国使者跪在地上，瑟瑟发抖，哀求戴胜退兵，许诺割让河北、平陆、薛、费等地，凑粟米五十万钟，齐大刀五百万作为赔偿，两年偿清。
戴胜没忍住笑出了声：“五十万钟粮？五百万刀币？齐国富甲天下，友邦远道而来，这也太吝啬了。要不还是寡人亲自去临淄取吧。当然了，寡人和齐王情同手足，他的王宫，寡人是不会动的。”
齐使跪在地上大气都不敢喘。
戴胜踱了几步，终于抛出了条件：
“寡人也不狮子大开口，这样，齐国尽数归还所夺燕国城邑、财货，另偿燕粟十万石，以赎前愆。
割薛、费、莒一线等十五城予宋，并许宋商于临淄、即墨、高唐三市通关免税，余者关税减半。
割河间之地十二城予赵。
割阿、甄、谷及济西小城共十座予魏。
巨野泽北岸设通商埠，四国共管，税入均分。
齐国赔偿四国粮草百万钟，宋取二十万钟，赵、魏各十万钟，韩得六十万钟，分两年输纳，刀币就免了。
齐王遣太子田地入营为质，四国退兵十里，允齐人收葬亡者。
待城邑交割完毕，四国自然撤军。”
使者带着条件回到了城内。田辟疆心有不甘，数次遣使讨价还价，可楚军久等不至，联军攻城日紧，城内粮草已尽，甚至出现了人吃人的惨剧。他别无选择，只能穿着素服出城，向戴胜求和，签字画押，割地赔款。
济水一战，彻底改写了战国中期的天下格局。
齐国元气尽毁，国土被压至齐长城以东、大河以南，丧失了近三成疆土和国民。齐五都之中，阿、莒两都被联军攻