夏天四月初三，晋文公、宋成公、齐国大夫国归父、崔夭、秦国公子小子懿带领军队进驻城濮。楚军背靠着险要的名叫郄的丘陵扎营，晋文公对此很忧虑。他听到士兵们唱的歌辞说：“原野上青草多茂盛，除掉旧根播新种。”晋文公心中疑虑。狐偃说：“打吧！打了胜仗，一定会得到诸侯拥戴。如果打不胜，晋国外有黄河，内有太行，也必定不会受什么损害。”
晋文公说：“楚国从前对我们的恩惠怎么办呢？”栾枝说：“汉水北面那些姬姓的诸侯国，全被楚国吞并了。想着过去的小恩小惠，会忘记这个奇耻大辱，不如同楚国打一仗。”晋大公夜里梦见同楚成王格斗，楚成王把他打倒，趴在他身上吸他的脑汁，因此有些害怕。狐偃说：“这是吉利的征兆。我们得到天助，楚王面向地伏罪，我们会使他驯服的。”子玉派斗勃来挑战，对晋文公说：“我请求同您的士兵们较量一番，您可以扶着车前的横木观看，我子玉也要奉陪观看。”
晋文公让栾枝回答说：“我们的国君领教了。楚王的恩惠我们不敢忘记，所以才退到这里，对大夫子玉我们都要退让，又怎么敢抵挡楚君呢？既然得不到贵国退兵的命令，那就劳您费心转告贵国将领：准备好你们的战车，认真对待贵君交付的任务，咱们明天早晨战场上见。”晋军有七百辆战车，车马装备齐全。晋文公登上古莘旧城的遗址检阅了军容，说：“年轻的和年长的都很有礼貌，我们可以用来作战了。”于是晋军砍伐当地树木，作为补充作战的器械。四月初四，晋军在莘北摆好阵势，下军副将胥臣领兵抵挡限陈、蔡两国军队。
楚国主将子玉用若敖氏的六百兵卒为主力，说：“今天必定将晋国消灭了！”子西统率楚国左军，斗勃统率楚国右军。晋将胥臣用虎皮把战马蒙上，首先攻击陈、蔡联军。陈、蔡联军逃奔，楚国的右军溃败了。晋国上军主将狐毛树起两面大旗假装撤迟，晋国下军主将栾枝让战车拖着树枝假装逃跑，楚军受骗追击，原轸和郄溱率领晋军中军精锐兵力向楚军拦腰冲杀。狐毛和狐偃指挥上军从两边夹击子西，楚国的左军也溃败了。结果楚军大败。子玉及早收兵不动，所以他的中军没有溃败。晋军在楚军营地住了三天，吃缴获的军粮，到四月八日才班师回国。四月二十九日，晋军到达衡雍，在践土为周襄王造了一座行官。