就在慕容延釗牽制耶律敵祿的同時，郭榮率領主力向團柏谷發起了總攻。
團柏谷是兗州通往晉中的咽喉要道，兩側山勢陡峭，中間是一道窄長的峽谷。慕容彥超將兩萬主力駐紮在谷口，依山傍險，構築了多道防線。
郭榮站在中軍大帳前，望著遠處團柏谷的方向，北風將他的披風吹得獵獵作響。他身後，趙匡胤、石守信、王審琦、李繼勳等人甲冑鮮明，靜候將令。
“耶律敵祿己被慕容牽制在陰地關一帶。”郭榮轉過身，目光掃過眾人，“慕容彥超現在孤立無援，趙匡胤聽令。”
趙匡胤單膝跪地：“末將在。”
“你率領控鶴營的五千精兵，從正面強攻峽谷。記住，只許佯攻，不許死戰。你的任務是把慕容彥超的主力吸引到峽谷正面。”
“末將領命。”趙匡胤叩首起身，但眼中隱隱閃過一抹困惑，顯然還不明白郭榮此舉的用意。
郭榮沒有解釋，繼續下令：“石守信、王審琦聽令。”
兩人齊齊跪地：“末將在。”
“你們各率領本部三千人，從峽谷兩側的山道迂迴穿插，繞到慕容彥超主力的背後。峽谷正面一旦打響，慕容彥超肯定會調兵增援，你們趁其後防空虛，從背後發起突襲。”
“末將領命！”
“李繼勳聽令。”
李繼勳上前一步，跪地道：“末將在。”
“你率領驍騎營三千騎兵，埋伏在汾水渡口。慕容彥超兵敗之後必定北逃，你堵死他的退路，記住，慕容彥超要活的，我要親自審問他。”
“末將領命！”
眾將領各自散去。
趙匡胤走出幾步，又折了回來，壓低聲音道：“殿下，化龍哥那邊...他到底怎麼樣了？末將心裡一首不踏實。”
郭榮看了他一眼，從袖中取出一份軍報遞了過來。趙匡胤接過軍報，展開一看，先是愣住，隨即哈哈大笑起來，笑聲在營帳間迴盪，引得遠處計程車兵紛紛側目。
“一千人擋一萬鐵騎，耶律敵祿被他耍得團團轉......化龍哥，你可真是......”趙匡胤笑著笑著，忽然收斂了笑容，低聲罵了一句，“媽的，嚇死老子了。”
十一月十日，辰時三刻，團柏谷之戰正式打響。
趙匡胤率領控鶴營從正面發起佯攻，五千精兵如同潮水般湧入峽谷。投石車將巨大的石塊拋向慕容彥超的防線，弩車射出的弩箭如同蝗蟲過境，遮天蔽日。一時間，峽谷裡殺聲震天，箭矢橫飛，石塊與滾木撞擊盾牌的悶響此起彼伏。
慕容彥超站在峽谷上方臨時搭建的指揮台上，望著下方攻勢兇猛的周軍，嘴角勾起一抹冷笑，傳令將預備隊調往峽谷正面。
這一仗打了將近兩個時辰，雙方互有傷亡。趙匡胤依照郭榮的軍令，始終沒有投入全部兵力，只是以輪番衝擊的方式消耗守軍的箭矢和體力。
慕容彥超坐在帳中聽著前方傳來的戰報，漸漸覺得事有蹊蹺，正面進攻，兩翼卻毫無動靜，對方的側翼部隊在做什麼？他隱隱感到一陣不安，但一時又說不出問題出在哪裡。
這種不安很快變成了現實。
黃昏時分，慕容彥超的後方營地忽然燃起了熊熊大火，火光映紅了半邊天，在暮色眾彷彿一座巨大的熔爐。
石守信和王審琦的兩支部隊如同兩把尖刀，從峽谷兩側的山道上迂迴而至，首插慕容彥超主力的背後。守軍腹背受敵，陣腳大亂，被趙匡胤抓住時機，一舉擊潰了峽谷正面的防線。
慕容彥超在親兵的拼死護衛下殺出重圍，帶著殘兵敗將往北逃竄。逃到汾水渡口時己是深夜，他以為終於甩掉了追兵，還沒來得及鬆一口氣，西面忽然亮起無數火把，將渡口照得亮如白晝。
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