成治八年（前129年），趙國大將劉顯大作死，搶了趙國送給燕國的馬。慕容垂大怒，派慕容麟等征討劉顯。劉顯大敗，拓跋珪趁機在他逃跑的路上攔截，再次大破劉顯，收編了他的部眾，繳獲牛羊千萬頭。劉顯投奔漢國，后不知所終。

解除了最大的威脅之后，拓跋珪開始了征服北方之旅。此后幾年，遼軍陸續(xù)擊破了庫莫奚、高車、音合、紇突鄰、紇奚等部。賀蘭部出于自身生存考慮，竟聯(lián)合其他部落對抗遼國，結(jié)果也被擊敗。可笑的是，幾個月后，賀蘭部遭到鐵弗部劉衛(wèi)辰的攻擊，不得不向遼國投降求援。拓跋珪立馬率兵前去救援，擊退鐵弗部，把舅舅賀訥及賀蘭部安置到東邊邊界。

楚武昭帝延慶四年（前124年）十月，拓跋珪率兵征服了依附劉衛(wèi)辰的柔然。十一月，兵鋒南下，渡過黃河，直撲劉衛(wèi)辰所在的朔方（今河套地區(qū)）。劉衛(wèi)辰父子無法抵擋，出走逃命，拓跋珪派兵追殺，劉衛(wèi)辰最終被部下所殺。十二月，拓跋珪將劉衛(wèi)辰的宗族五千多人全部殺死，尸體投入黃河，只有劉衛(wèi)辰的幼子劉勃勃漏網(wǎng)。原本依附劉衛(wèi)辰的部落全部歸附北魏，此次戰(zhàn)役獲馬三十余萬匹，牛羊四百余萬頭，從此遼國用豐饒。

在統(tǒng)一了北方各部族之后，拓跋珪有了更大的野心。事實上，在當初國力日強之時，拓跋珪就派使者去趙國刺探，使者回來報告：“趙主是人杰，但已經(jīng)衰老。太子（慕容寶）暗弱，范陽王（慕容垂的弟弟慕容德）有異志。趙主死后，必生內(nèi)亂。以后可以圖謀，現(xiàn)在還不是時候?！?/p>

在延慶二年之后，兩國的關系就出于一種很微妙的狀態(tài)。先是，賀蘭部投靠趙國，賀訥、賀染干兄弟互相攻擊，后燕派慕容麟將兩部都擊敗，而拓跋珪出兵援救舅舅賀訥，最后賀訥歸了遼，賀染干被趙重新安置。這次事件可以算兩國第一次起沖突。

然后，趙扣了遼的使者拓跋觚（音姑），向遼求名馬，拓跋珪拒絕，趙就扣著拓跋觚不放，兩國關系惡化，遼轉(zhuǎn)而聯(lián)合中山來對付趙國。

延慶五年（前123年），趙國吞并了中山。此時，華北一帶只剩遼國、趙國兩國互相對峙，就局勢來看，大戰(zhàn)一觸即發(fā)。

但慕容垂不想再打了，因為他太累，也太老了。他已經(jīng)七十歲，飽受老年病折磨，不想再折騰。然而他禁不住兒子們和弟弟慕容德的慫恿，于延慶六年（前122年）五月，派兒子慕容寶、慕容農(nóng)、慕容麟率八萬精兵伐遼，弟弟慕容德和侄子慕容紹率一萬八千人作為后軍跟進。

就實力而言，遼遠不如趙。針對趙軍士氣高昂，有輕敵之心的特點，拓跋珪和謀臣們制定了故意示弱，誘敵深入的策略，把部落畜產(chǎn)等渡過黃河西去一千多里，以避趙軍軍的鋒芒。遼軍隊的精銳在黃河東岸、也就是代郡一帶布防，另外派使者去后秦請救兵。

七月，后燕軍到達平舒（今山西廣靈縣西十里平城），有三萬余戶原依附遼的部落來降，得到糧食一百多萬斛，可謂兵精糧足。于是慕容寶繼續(xù)進軍至黃河北岸，兩軍成隔河對峙狀態(tài)。

想攻擊遼軍，必須先過河，過河必須得有船。以黃河的地理水文狀況，船不可能有現(xiàn)成的，只能現(xiàn)造。這一造船，可就費功夫了。趙軍加班加點，造了兩個來月，總算造了一大批可載人的船。九月的一個夜晚，突然起了一陣暴風，把北岸幾十艘船刮到了南岸，船上三百多趙軍甲士被遼軍俘虜。拓跋珪下令把他們?nèi)酷尫?，以廣布恩德，反正這點人絲毫影響不了大局。

就在趙軍忙著造船之時，拓跋珪派出數(shù)只小部隊繞到遼軍之后，專門捉拿趙軍與大本營來往的信使，導致慕容寶等人與后方完全失去了聯(lián)系。拓跋珪從使者口中得知慕容垂身患重病，就讓抓住的使者隔河喊話：“你父親已經(jīng)死了，還不早點回去！”趙軍將士聽到喊話后，人心騷動，慕容寶也是心中憂慮，但又不甘心前功盡棄，就繼續(xù)對峙，繼續(xù)造船。

過了十幾天，慕容麟的部將慕輿嵩等人密謀作亂，奉慕容麟為主。事情敗露之后，慕輿嵩等人全部被誅殺，而慕容寶和慕容麟兄弟之間起了嫌隙，但依然硬撐著沒有撤軍。與此同時，拓跋珪派堂兄拓跋遵率兵七萬，斷了趙軍的后路。

進入十月，天氣一天冷似一天，趙軍將士士氣低落。慕容寶見這仗實在是沒法打了，二十五日夜，下令焚燒船只，撤軍回國。由于慕容寶認定遼軍無法渡河追擊，所以就沒有派出斥候四處偵察，優(yōu)哉游哉溜達著走了。

趙軍沒有大量船只，確實無法渡河追擊。只是人算不如天算，八天后，十一月初三，北方突然來了一股強冷空氣，氣溫直線下降，一夜之間黃河就凍上了。拓跋珪親自率兩萬多精兵，放棄所有輜重，渡河追擊。

十一月九日，遼軍在恒山追上了趙軍。趙軍在山東休息，絲毫沒有覺察到遼軍已經(jīng)逼近。是夜，拓跋珪命令遼軍將士人人口銜枚，馬口綁上，靜悄悄的爬上山，居高臨下望著趙軍營地。

天亮后，趙軍正收拾東西準備上路，突然發(fā)現(xiàn)山頭上全是遼軍，頓時大驚失色。遼軍居高臨下發(fā)起沖鋒，趙軍亂成一團，人馬自相踩踏，跳到旁邊水里淹死的就有一萬多人。此時，拓跋尊的軍隊堵住了燕軍的去路，趙軍四五萬人放下兵器投降，跑了的只有幾千人，太子慕容寶等人都是單騎逃走。慕容紹及一大批王公大臣死于亂軍之中，所有輜重都被遼軍繳獲。

拓跋珪在趙國官員中挑選了幾個對自己有用的，其他人打算全部放回去，以招撫趙人。中部大人王建建議：“趙國強盛，我們僥幸取得勝利，不如全部殺掉，使他們國內(nèi)空虛，以后攻打他們就容易了。”拓跋珪采取了他的建議，將投降的五萬多趙軍全部坑殺。再次說明一點，坑殺不是活埋，而是把尸體堆起來筑成京觀，以彰顯武功。

恒山之戰(zhàn)是趙國從極盛走向衰落的重要戰(zhàn)役，也奠定了北遼國一統(tǒng)幽州平州的基礎。