晉軍撤到城濮以後，齊軍、秦軍、宋軍也先後前來會師。晉文公檢閱了軍隊，認為軍容整齊，士氣高漲，可以同楚軍一戰。於是當子玉派鬬〔dou豆〕勃來請戰時，晉文公便派欒枝作了答覆，大意說：我們國君只因為不敢忘記楚王的恩惠，所以才讓我軍撤退到這裡。現在既然你這樣好戰，那就明天在戰場上見吧！
四月四日這天，晉、楚兩軍在城濮以南的莘北擺開決戰陣勢。子玉將楚軍分成中、左、右三軍：中軍最精銳，由子玉親自指揮；右軍由陳、蔡等國軍隊組成，戰鬥力最弱。決戰開始，晉軍下軍副將胥臣把駕車的馬蒙上虎皮，出其不意地首先向楚軍右軍發起進攻。陳、蔡等國的雜牌軍遭到突然襲擊，不禁驚慌失措，都爭先恐後地棄陣逃跑，楚軍右軍就這樣崩潰了。這時候，晉軍上軍主將狐毛，故意在戰車上豎起兩面大旗，引車後退，裝作要退卻的模樣；下軍主將欒枝命人用戰車拖著樹枝揚起塵土，也假裝撤退。子玉不知道是計，下令左軍追擊。晉軍中軍主將先軫、副將郤溱〔xizhen戲真〕指揮中軍，攔腰截殺楚軍；狐毛指揮的上軍也回軍反擊。楚軍左軍腹背受敵，退路被切斷，大部分官兵被晉軍殲滅，一小部分逃散，潰不成軍。子玉看到左右兩軍都已失敗，急忙鳴金收軍，退出戰場，才僥倖沒有全軍覆沒。
晉楚城濮之戰，是春秋中期一次重大的爭霸戰爭。楚軍力量強大，晉軍實力比較弱，結果晉軍反而打敗了楚軍，是什麼原因呢？第一，晉國在國內採取了整頓內政，發展生產，訓練軍隊等一系列增強國家力量的措施，為戰爭的勝利打下了可靠的基礎。第二，晉國在外交上開展了一系列靈活巧妙的鬥爭，擴大了自己的同盟軍，孤立了楚國；實行了「退避三舍」的策略，使自己處於有理和有利的地位。第三，在作戰的時候，晉軍選擇了楚軍最弱的部分進行突破，用計誘敵追趕，然後把楚軍分割擊潰，獲得全勝。