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慕容垂重建燕国比拓跋珪早两年，后燕实力比北魏强，且两国原本世代通婚，因此拓跋珪依附后燕，每年都派使者往来，向后燕上贡。拓跋珪复国之初，多次平定内乱与对外攻伐，都得到了后燕的支援。
随着北魏国力的日益强大，拓跋珪逐渐萌生消灭后燕之心，而后燕也想进一步控制拓跋氏，两国关系比较微妙，但还维持着表面交情。公元391年，拓跋珪派拓跋觚向后燕进贡，后燕扣下了拓跋觚，并向北魏索要大量马匹，拓跋珪拒绝了这一要求。于是两国关系恶化，拓跋觚也一直被后燕扣留，拓跋珪转而联合西燕对付后燕。
登国九年（394），后燕皇帝慕容垂出兵进攻西燕，西燕帝慕容永向北魏求援，拓跋珪便派军队救援西燕，可是援军尚未赶到，西燕都城就已失陷，西燕灭亡。华北一带只剩北魏与后燕两国互相对峙，魏燕之战一触即发。
登国十年（395），慕容垂派太子慕容宝率大军讨伐北魏。拓跋珪得到消息后，与众臣商议对策，长史张衮献计说：“北燕刚刚战胜西燕，此刻肯定会轻视我们。我们不如佯装后退，引燕军深入。骄兵在防御方面必有漏洞，我们可以找出这些漏洞，趁机击败燕国。”拓跋珪采纳了张衮的意见，率主力军撤退到黄河以西，躲避燕军锋芒。
同年七月，后燕军队长驱直入到达五原，收降北魏其他部族三万多人，又征收谷物，开始造船，打算渡河发动总攻。拓跋珪亦进军河边，与燕军对峙。北魏一面派使者向后秦请求援兵，一面派兵堵截燕军与后燕都城中山的道路，并抓住取道去前线的燕国使者。慕容垂在出兵时已经患病，慕容宝到五原后几个月都没收到国内的消息，于是拓跋珪押着抓到的使者走到河边对慕容宝大喊：“你的父亲慕容垂已死，你为什么还不回去？”慕容宝消息不通，一时不知真假，听到喊话的燕军也乱了阵脚，军心受到影响。后燕赵王慕容麟的部下慕容嵩误认为慕容垂真的死了，便想要杀死慕容宝，结果事情败露，慕容嵩被杀。此时天气渐冷，将士们亦无心恋战，慕容宝只得烧船撤退。
当时，黄河尚未结冰，慕容宝认为魏军无船，不会追击他们，于是没有在后方留军掩护，慢慢撤退。谁知次月寒流突至，一夜之间黄河结冰。拓跋珪立刻率领轻兵渡河追击燕军。后燕军队行至参合陂时，突然狂风大作，慕容宝便下令就地扎营。这时，魏军已经追上燕军，并连夜部署，悄然接近燕军。次日清晨，燕军准备出发时，才发现漫山遍野都是魏军。燕军士兵大多惊慌失措，混乱不堪。拓跋珪趁势驱兵攻击，燕军四面奔跑落水、人撞马踩，轧死淹死者数以万计。慕容宝仅率几千士兵逃出，四千多燕兵投降，北魏俘获文武百官数千人，缴获辎重无数。
拓跋珪留下后燕被俘的大臣中有才可用的人，其余的打算全部都发给衣服粮食，放他们回家，希望用这样的恩德来博得后燕百姓的好感。中部大人王建对拓跋珪说：“后燕这次动员全国力量来进攻，我们获得这次胜利，纯属意外，如果把这些人全部杀掉，后燕的内部就空虚了，以后再攻打后燕也就容易多了。”拓跋珪觉得有道理，便下令把这些投降的后燕大臣全部活埋。