周訪遣使聯絡關中，請求應援，打算從詔攻伐漢中的同時，數千里外的幽州，劉琨幾個外甥、內侄，再加上盧志父，終于商量出了一條勉強還看得過去的計策，隨即溫嶠便再次搜集財貨，秘密往見段秀。
段秀是段匹磾的幼弟，素來貪財，只要禮物送得足夠多，他就心甘情愿地給溫嶠當槍使。關鍵他認為，溫泰真也不過想救大司空而已，其實把大司空放出來，于我家也無損傷啊——四哥說他將來一定會報復我兄弟，我瞧大司空不象這路人……
再者說了，如今的大敵是段末柸，咱們老家讓他給占著了，豈能不思攻殺回去呢？若得晉人為助，打起段末柸來便有勝算，否則的話……以末柸之勇，我還真沒什么信心。
因而便即應允溫嶠所請，跑去求見段匹磾，問道：“阿兄將如何處置大司空，可有定計了么？”
段匹磾說老四見天兒跑來要我殺劉琨，老三則反復勸說，殺不得，我煩得連飯都吃不香，覺都睡不好，怎么你也來添亂嗎？
段秀笑道：“我聽聞晉人有句俗諺，說既騎猛獸，安可中下哉？阿兄當日便不該聽了四兄之言，偏要登此猛獸之背……”不等段匹磾瞪眼，他就急急忙忙地分辯道：“弟亦不能責備阿兄，阿兄之難，即愚弟之難，因而鎮日籌思，得一良策，可使阿兄下此獸背。”
段匹磾就問了：“計從何來啊？”
段秀按照溫嶠的教授，回答道：“而今一日不釋大司空，則晉人一日不能安心，我于薊縣終難保全，遑論北伐末柸呢？勢不可能久拘大司空。為今之計，只有挾裹大司空，合軍以攻末柸。使大司空在阿兄左右，許諾戰勝即寬放，而使劉始仁將晉兵，始仁懼乃叔遇難，必肯奮力死戰。待等平滅末柸，兩家之隙，或可因此而彌補，到那時再釋放大司空，必無害也。”
段匹磾沉吟良久，最終難決，還是把另外兩個兄弟也全都叫過來，一起商量。段文鴦就說了：“理當即釋大司空，再與晉人合軍，以伐末柸——豈有拘其帥而能使其卒奮力向前之理啊？”
段叔軍則想了一想，回復說：“阿兄不肯殺大司空，勢又不能久拘之，恐生變亂，既然如此，五弟之計，倒也兩全——至于是否寬放，可待攻滅末柸后，再商議……只是，劉群見在末柸軍中，若晉人與之暗通款曲，陣前倒戈，恐我兄弟性命難全。不如挾裹大司空，南攻羯奴為好。”
段秀搖頭道：“不然，今我北攻末柸，若羯賊趁勢來襲薊城，晉之軍民必能拼死抵御；而若南伐羯賊，末柸趁機撓我之后，晉人則未必肯為我而守了。且大司空既在我軍中，晉人又豈敢與末柸通款曲啊？”
老三、老五反復勸說，段匹磾最終勉強接納了這一建議——正如段秀所說，“既騎猛獸，安可中下哉”（其實就是后世成語“騎虎難下”的濫觴），他正不知道該拿劉琨怎么辦，殺又不敢殺，放又不放心，因而聽到一條似乎兩全之計，反復斟酌后，也便允可了。
段叔軍退出來之后，即召親信部曲，私下授意道：“此去攻伐末柸，若不能勝，還則罷了；若見有勝機，汝便于陣上暗箭射殺大司空，以免戰后家兄為難……”
同時得到消息的晉人方面，也聚會商議，劉演還說此非好事——“段匹磾既挾大司空，勢必要以我軍為前鋒，力敵段末柸。我若依從，必大折損；倘若敷衍，則大司空恐為段氏所害……”
溫嶠瞠目而對劉演，大聲道：“始仁將軍此言差矣，在君看來，是大司空性命重要，還是軍中士卒性命重要啊？何言敷衍！若能保全大司空，即便損兵折將，旌旗一豎，北地晉人自然望風而景從，上萬之卒，散可復聚；而即便不論大司空生死，若進不能挫敗段末柸，使段氏復振，羯奴將自南而來，即便君保全了士卒，又有何用？君可能南御羯賊，北安段氏否？！”
劉演聞聽此言，不禁滿臉愧色，離席致歉道：“泰真所言是也，我一時思慮不周，遂出妄語，還望諸君寬恕。”隨即拍拍胸膛，說：“即便我死于沙場之上，也必要擊滅段末柸，救得大司空性命！”一把扯斷佩刀刀環上的纓飾，說：“若違盟誓，有若此纓！”
段匹磾使劉琨作書，把統軍之責全都委任給了劉演，而把留守事交付給了盧諶。溫嶠、崔悅囑咐盧諶道：“今我既與段匹磾合軍，北伐末柸，恐羯奴或將趁機來侵，君為留后，責任重大，請與薊縣呈犄角之勢，相互應援，勿使有失也。”
盧諶滿口應承，并且回復說：“我無臨機應變之謀，則于陣前尋隙救出大司空事，便有勞二君了。但大司空無虞，即便羯奴來抄后路，也無可懼……”說著話略略壓低一些聲音，道：“倘若幽州終不能守，但得大司空，進可向遼東收取崔毖，退或可從簡鞅之語，東向海濱，奪路南下……都在二君籌劃。”
他們也都知道，段匹磾的承諾未必可信，很可能在擊敗了段末柸后，意氣風發，就此不再將幽州晉人放在眼中，而仍然下毒手殺害劉琨——尤其在劉演所部晉軍折損甚眾之時。況且戰無必勝之道，萬一這回打敗了呢？是故所謀之策，不過拖延時間而已。
最好的期望，當然是前敗段末柸，而其后段匹磾也不背承諾，但總得做好最壞的心理準備吧。或者當面苦諫段匹磾，或者于戰陣之上，尋機劫出劉琨來，都必須因應時勢，隨機應變。因此有急智的溫嶠和勉強能夠應付特殊局面的崔悅盡皆隨軍出征，盧志父亦然，獨留盧諶守備后方。
段匹磾守把的薊縣，乃是燕國國治所在，王浚鎮守幽州之時，將州治從范陽遷移至此，大概位置是在后世北京市南部的大興縣。劉琨率軍自并州來投后，段匹磾則把他安排在了東南方向的征北小城屯駐。
這座小城乃是漢末軍閥公孫瓚所筑——當年公孫瓚與幽州刺史劉虞不和，遂建此城，以逼劉虞。因為年深日久，小城失修，劉琨被迫縮小了規模，將半數兵馬駐在城內，半數則圍城建壘，分與諸將鎮守。如今超過半數晉軍被劉演統領著北伐段末柸，盧諶乃率余部謹守小城。
至于段匹磾方面，留下其弟段叔軍守薊，自將大軍，裹脅著劉琨，揮師北進。段文鴦自請為先鋒，段匹磾卻婉拒了，說：“當以晉人為先，可借其勢也。”要劉演率軍在前，洶涌殺向北平。
此時段末柸身在北平郡治徐無城中，正在安撫部眾，忙得焦頭爛額。在原本歷史上，他并不至于如此窘迫，但如今洛陽頒詔，封段匹磾為遼西公、東部鮮卑大單于，導致段氏所屬各部陸續往投，段末柸難以禁止。他無奈之下，只得遣人去向宇文和慕容兩部求取援軍。
慕容廆時以代郡人魯昌、北平人陽耽為謀主（原本歷史上，還多一個裴嶷裴文冀，且居首席），言聽計從，既得段末柸之請，便與二人商議。陽耽勸說道：“臣等皆晉人，之所以依附將軍，乃因將軍雖處偏遠，卻不背王化，身為鮮卑，而心向中國，進可拱衛天子，復興社稷，退可安保臣等鄉梓也。
“如今洛陽所命，段匹磾實王遼西，段末柸篡僭而已。倘若將軍應援末柸，無異于背晉，臣等實不敢為設一謀。況且，末柸與羯奴私通款曲，約為父子，若末柸得幽州，一如羯奴得幽州，彼有襄國大軍為援，異日必侵將軍土地，恐怕到時候悔之晚矣。”
慕容廆笑笑，回復說：“先生勿慮，我不背晉。既然如此，段匹磾與末柸相攻，我可發兵相助匹磾否？”
魯昌擺手道：“不可，末柸勢大，攻之不易，且即破之，土地、戶口必為段匹磾所得，明公出力雖大，所獲卻小。以臣預想，宇文必肯應請南下，相助末柸，我等不如趁勢而西，取土地、戶口于宇文部。今明公兵馬強壯，稱雄一方，若能兼并宇文，獻俘洛陽，則異日或可踵段氏之跡，公于遼東，未可知也。”
慕容廆大喜道：“崔毖王浚余孽，人所不齒，我若能兼并宇文，則取遼東不為難也。胡勢方熾，天子懸遠，若真命我于遼東，當與二君共有平州！”
果然不出魯昌所料，西面的宇文部首領宇文莫圭在得到段末柸割讓三縣的承諾后，欣然發兵，命其弟宇文屈云率七千騎南下應援。段末柸會合了宇文軍，便陣于無終，以待段、晉聯軍。
無終就是后世的天津市薊州區，城池依山傍水而建，地勢險要。不過鮮卑人不慣于守城，段末柸又自恃勇武，因此布陣于城池東南方向的平原地帶。
段匹磾率軍開到，首先命令劉演率領晉人攻打敵陣。兩軍激戰多時，終究鮮卑驍勇，晉兵素質卻不甚高，再加上劉始仁不能服眾——他長年轉戰河北，與并州眾難免有所隔膜——于各將所領調度不靈，逐漸地便落在了下風。
段末柸并未親自上陣——他還得防著后面段匹磾的主力呢——見情勢對己方有利，便請宇文部騎兵從側翼猛攻晉陣。晉師因此而潰，士卒紛紛敗走，劉演親自揮刀，連殺數人，卻仍然禁止不住。
劉演急了，遂于陣中大呼道：“我軍若敗，大司空必無幸理！與其聞大司空死訊而向隅哀泣，不如先其而死，死而無憾！”催馬揮刀，便率領著眾兄弟和親信部曲，朝向宇文軍作拼死的突擊。不少晉將聞聽此語，又見此情景，難免羞愧、焦慮等情，一起涌上心頭，還思劉琨長年待己的恩遇，急忙駁轉坐騎，鼓舞士卒，紛紛喊道：“我等寧死于大司空之前，豈可后生？！”追隨著劉演殺向敵陣。
宇文部的騎兵原本以為勝券在握，突然遭此逆襲，難免有些慌張，在晉人不要命的猛撲之下，隊列竟被沖散。大將宇文素延策馬而出，來阻晉師，劉演四弟劉啟與戰，不三合即被刺于馬下。
劉演兄弟見狀，又急又怒，急從四面包抄過來，直取宇文素延。宇文素延促起不防，身邊將士頃刻間即被劉演部曲所驅散，他一人獨當劉演、劉挹、劉述三將，雙拳難敵四手，很快便被砍下馬來，割取了首級。
宇文素延既死，宇文部眾無不膽寒，紛紛退避。段末柸見勢不妙，只得親率主力馳出，遠遠地拉弓瞄準，一箭正中劉演肩頭。劉演大叫一聲，墜落馬下，段末柸當即馳來取其性命，劉述揮矛攔阻，僅僅一個照面，便為段末柸所殺。
段末柸乃是段氏甚至于東北各部鮮卑中排名第一的勇將，長矛起處，全無晉將、晉兵，可以當其一合，轉瞬間即來至劉演身旁。劉演才剛掙扎起來，由部曲護衛著，尋隙而退，段末柸接連刺倒他三名親信，矛尖只在劉演身前打晃，口里道：“劉始仁，若肯降時，尚可活命，若不即降，今日便是汝的死期到了！”
劉演一顆心都懸在嗓子眼里了，終究段末柸勇名素著，威勢迫人，倘若是戰敗被擒至面前，說不定劉始仁聽聞此語，當場就屈膝了。但如今在兩軍陣前，晉狄雙方無數雙眼睛都盯著自己呢，倘若此際說一個“降”字，那還有面目存活于天地之間嗎？因此他不敢言降，卻也不敢當面呵斥段末柸，隨手揮刀一撩眼前的矛尖，隨即轉身便逃。
段末柸大怒，當即狠狠一矛便向劉演后心插下，可誰想矛尖才剛沾到劉演的身甲，突然間斜刺里一矛揮來，硬生生將之格歪。段末柸急忙定睛看時，一將怒目圓睜，虬須翻卷，喝罵道：“逆賊，但有某在，必不容汝肆意妄為！”