太兴三年九月，段匹磾得知石虎带军四万正在扎营，段文鸯劝段匹磾道：“此时趁石虎立足未稳，而奋而杀之。”段匹磾不听。说道：“贼虏定不能敌我！”

石勒得知徐龛和石虎共破蔡豹，于是封石虎为征南大将军，徐龛为伐吴将军。徐龛得知此任命大为不满。

对刘霄说：“我为石勒不惜与朝廷为敌，石勒却赐一杂号之名，而安抚我也，我欲叛之，何如？”

刘霄说道：“府君怎可再叛石勒？现寄人篱下，有一名号足矣，何求更进也？”

刘霄又劝道：“现次子和女眷和妻妾皆交由石勒，独长子依然于城中，愿府君行事需警惕再三。”

徐龛说道：“吾长子徐志，健在便可！其他之人随石勒随意处置。”

此时孔苌进攻段匹磾，段匹磾备甲作战，段文鸯出城作战，两军相持不下，夜中孔苌率军袭击段文鸯军营，段文鸯事先有备，命营中留老弱，自己率精兵远去十里，得知孔苌攻营，段文鸯一马当先与营中之士，夹攻孔苌，孔苌被段文鸯击败。

石虎得知故技重施，于城外劫掠，华荟说道：“邵使君正是由此而败！”

段匹磾下令说道：“不许城外出一士而相救。”

段文鸯登城门看到石虎将虏掠百姓，压至城前五里处，并每隔一时杀一人，段文鸯大怒骂道：“石虎，我必杀汝！”

于是段文鸯欲出城迎战，段匹磾拦住段文鸯，说道：“弟不可赴死，我自有计可谋石虎。”

段文鸯正色道：“我以勇武冠名于世，故而百姓向之，此时百姓遭石虎屠戮，怎可视而不见？坐事不闻，非丈夫也，此会致使士气衰弱，届时何以为攻石勒？”

段匹磾说道：“若我计不成，汝再行出战，我绝不阻拦！”

段文鸯听从，于是段匹磾派宇文修前去拜见石虎，对石虎说道：“我等不忍百姓被屠戮，今欲降之，请将军亲自带人入城。”

石虎大喜，说道：“段公真识时务，不忍百姓被屠戮，乃良臣也。”

李农劝石虎说道：“恐其中有诈，将军不宜前往！”

石虎听从李农建议，表面答应宇文修，暗中派一与自己相仿之人前去受降。

假石虎带冉良等一众人前去，至厌次城下三里处，见城门大开，远远望去宇文修跪下，手端玉玺，身后之人皆跪下落泪。假石虎正要往前去，至百步时，段匹磾突然下令命众士射箭，段匹磾连射十箭，皆中假石虎，假石虎被段匹磾射杀，众人奋而击之，大破冉良，段匹磾射伤冉良，出城观看“石虎”尸体时发现此人并非石虎，大失所望。

石虎得知段匹磾此举后感叹到：“段匹磾之才胜我两倍，若非李农之言，我必死于城下。”

于是段匹磾不再阻拦段文鸯，段文鸯与华荟携带五十鲜卑精骑追杀而去。转而令邵洎总管郡内军备。

翌日辰时，段文鸯领五十人杀入石虎军中，与冉良石虎二人相战，冉良中段匹磾一箭，伤势未愈，段文鸯见冉良漏出破绽，用铁槊斩断冉良一臂，石虎见冉良被斩落，自己被段文鸯苦苦追杀，众士杀贼千人，段文鸯力战三时，斩敌三千。

石虎见段文鸯紧追不舍，于是喊道：“兄与我都是夷狄，今日为何苦苦相逼？昔日与汝叔父约为兄弟，今日相见，当与同好！”

段文鸯喊道：“汝为贼寇早该死了，可惜我兄不用我计，故而令汝苟活至今，吾宁死，不为降！”

石虎溃败，孔苌赶到支援石虎，二人合力攻段文鸯，段文鸯战马不支，倒地不起。而华荟被石虎和孔苌合力击杀。

段文鸯持槊苦战，从辰时至申时，砍杀近百人后，槊断，又持剑再战，石虎将段文鸯团团包围。下令有擒文鸯者赏百金，众人一拥而上，段文鸯力竭被俘，石虎生擒段文鸯。

此时朝廷使者王英到乐陵厌次，说道：“段氏辅佐晋室有功，擢升任段文鸯为征虏将军，段匹磾保留幽州刺史，进爵乐陵公。”赏表文和乐陵公玉玺，段匹磾跪拜相接。宇文修来报，石勒的使臣于城下喊话说道：“我等已生擒段文鸯！段公何日降也？”段匹磾听后昏阙，倒地不起。

宇文修将段匹磾搀扶而起，段匹磾苏醒说道：“我失贤弟，犹如刘豫州失之关云长。”段匹磾于是欲和从弟，段秀和段文鸯幼子段文，携带百姓一同随使者南下，此时段匹磾见到段秀说道：“我等今日之败，乃天命注定。”二人相拥而泣。