东晋时期，我国北方各少数民族逐步强盛起来。匈奴、鲜卑、羯、氐、羌等民族先后在黄河两岸和北部中国建立起十六个国家，史称“五胡十六国”。公元384年，慕容垂恢复燕国，自称燕王，建都中山(今河北定县)，史称后燕。拓跋珪定都盛乐(今内蒙古和林格尔)改国号为魏，史称北魏。为了称霸北方，两国争战不已，魏燕参合陂之战，就是在这种形势下发生的。
北魏和后燕都是鲜卑族建立的方国，拓跋氏和慕容氏世为姻亲，慕容垂还是拓跋珪的舅舅，曾帮助拓跋珪打败匈奴独孤部，贺兰部，使拓跋珪获得马匹三十余万，牛羊四百余万。后来，拓跋珪让其弟拓跋觚去拜谢其舅舅慕容垂，慕的几个儿子留住拓跋觚不让走，要求送给后燕几匹良马。拓跋珪见后燕如此无礼，不但没送给良马，而且与后燕断绝了关系。慕容垂进攻西燕时，拓跋珪出兵帮过西燕，更引起了两国的仇恨。
后燕建兴十年(395)五月，慕容垂派太子慕容宝率兵八万，又命范阳王慕容德、陈留王慕容绍率兵一万八千为后备，向北魏大举进攻。出征前，散骑常侍高湖曾劝告慕容垂说：魏与燕世代结为姻亲，这次因为没有得到良马，就软禁了拓跋觚，是燕国的不对，为什么还要攻打人家?这样师出无名，是不会取胜的。高湖又分析了这次出师不利的因素，燕军长途远涉，疲劳应战，太子慕容宝狂妄自大，不是拓跋珪的对手。慕容垂刚愎自用，不但不听，还罢免了高湖的官职。
与此同时，北魏拓跋珪在燕军到来之前，召集群臣商议对策。长史张衮分析说：燕军过去打了许多胜仗，这次大军出征，气焰嚣张，应该避其锋芒，出其不意，方能取胜。拓跋珪按照张衮的计策，让各部落携带牲畜、财产，全部西渡黄河，故意摆出退败的样子，以逸待劳。
燕军长驱直入，一路上也没有遇到魏军的抵抗，一直进军到五原，兵临黄河，并准备造船渡河，与魏军交战。这时，魏军早已严阵以待，在黄河两岸屯兵十五万，并派使者向后秦求援。九月，燕军造好船只，准备渡河，先派十几艘战船和三百多名士兵渡河，结果，船未到岸，正好遇上大风，后燕十几艘战船漂没，三百多名士兵当了魏军的俘虏。燕军渡河失败后，在黄河东岸一直停留了四个月，也找不到作战的机会。农历十月底，天气逐渐变冷，燕军兵疲马困，士气涣散。通往中山的道路也被魏军切断，慕容宝已有数月不知父王的消息。燕军出发前，慕容垂已患病不起，拓跋珪乘机制造假象，故意放出慕容垂已死的消息，然后，把燕军俘虏全部释放。这些俘虏回到燕军后，慕容垂死亡的消息一下子传开了，慕容宝长时间远离国土，不知真情，军心惶惶不安。慕容嵩等人也以为慕容垂真的死了，乘机夺权，不料事情败露，被慕容宝处死。燕军内部互相倾轧，无心恋战。农历十月二十五日慕容宝连夜烧毁船只，往回撤军。撤退时，有人曾向他建议：撤兵要快，如等大河封冻，就会给魏军造成有利条件。慕容宝妄自尊大，不以为然，整天纵骑游猎，毫无防备。
农历十一月初，突然狂风四起，气温下降，大河冻结，拓跋珪立即选精兵二万，渡过黄河，日夜兼程，进军神速。十一月初九晚，燕军到达参合陂(大同东北即今阳高至天镇的小磨口、白羊口一带，南洋河谷地)东，在蟠羊山背水安营。魏轻骑已抵参合陂西，拓拔珪命士兵束马口，衔枚疾走，登上蟠羊山偷袭燕军。翌日清晨，燕军一觉醒来，才发现山头上全是魏军，军士大乱。魏军凭借有利地形，居高临下，从山上纵兵冲杀，势不可挡。燕军仓促应战，全军溃散。魏军堵住燕军的退路，使燕军拥挤到冻结的河道上，人马相踏，压死溺死者万余人。慕容宝与慕容德只带领千余人突围而逃，慕容绍死于乱军之中，鲁阳王等被俘虏的文武将吏有数千人，魏军获得兵甲、粮食、物资数以万计。战争结束后，拓跋珪从被俘的文武大臣中，挑选有才干的留下，其余几千俘虏全部活埋。
参合陂之战后，慕容垂不甘心失败，翌年三月，燕军卷土重来，慕容垂亲率大军从北、中、西三路向云中挺进。当时镇守平城的陈留王拓跋虔，恃勇轻敌，城内虽有守军三万，却毫不设防，燕军突然袭击，魏军大败，拓跋虔战死，平城失守。慕容垂乘胜北进，路经参合陂时，头一年燕军战败的惨景历历在目，气恨交加，吐血归平城，逗留十日，病情加重，病死在归途中，平城又被魏军夺回。第二年，拓跋珪占领中山，灭后燕，统一了北方，结束了北方长期纷争的局面。