在攻占五鹿城的戰鬥中，充分顯示出先軫的用兵才能。時隔不久，中軍元帥位置空缺，晉文公提拔先軫為中軍元帥。晉三軍齊進，很快攻占曹、衛兩國，活捉了曹共公。然而，楚軍並未因曹、衛滅亡而移師攻晉，而是仍然強攻宋國。宋國再次求救。文公問計於先軫。先軫建議，讓宋國備好財物去賄賂齊、秦二國，讓二國出麵調停。
在宋國難以攻下、晉軍又大兵壓境的形勢下，楚中軍主帥子玉同意與晉談判。楚人要求晉人恢複曹、衛兩國，然後，晉楚各自撤軍。先軫提出激敵之策，私下向曹、衛兩國許願恢複其國，但他們必須對外宣布，脫離楚國。同時，晉軍扣留了楚軍前來談判的使者。楚軍主帥子玉終於被激怒了，撤去宋圍，直逼晉軍，準備決一死戰。
晉文公見楚軍大舉進攻，兩國交戰勢在難免，但他深念流亡楚國時楚成王的厚待之恩。成王曾問他，如果他回國執政，將用什麼報答成王？重耳回答，兩國交兵，“退避三舍”。晉文公不忘舊日許諾，命令撤軍九十裏。一直退到衛國的城濮才紮下營寨，等待楚軍來攻。
公元前632年4月3日，齊秦宋三國助戰的軍隊與晉軍會合於城濮，楚國大軍也已進入城濮。晉文公命中軍元帥先軫點兵車七百乘、精兵五萬，準備迎敵。4月4日，兩軍約期交戰。先軫命令下軍的一部分進攻楚軍較弱的下軍。晉軍下軍駕車的馬統統蒙上虎皮，向前橫衝直撞，楚右軍駕車的馬視對方如虎，被嚇得邁不動腳步，全部伏臥於地，戰馬十動，戰車失靈，兵士驚慌不知所措。晉軍下軍徑直衝入楚右軍陣地，橫加射殺，楚右軍士兵未死者紛紛棄陣逃跑。楚右軍全部崩潰。
晉國上軍假豎中軍旗幟，虛假進攻之後，裝作敗退。敗退途中，在馬車後拖著樹枝，高揚塵土，虛張聲勢。楚左軍不知是計，放膽追殺，把側翼暴露給晉軍。先軫見反擊時機已到，便指揮中軍攔腰斬斷楚軍，狐毛、狐偃率領的上軍也衝殺過來，下軍在擊敗楚右軍之後，回頭包圍了楚上軍。楚軍主將子西率領的部隊被晉軍團團圍住。主帥子玉奮力解救，才保住楚軍主力的突圍。楚軍大敗而去。
晉楚一戰，不僅解了宋之圍，迫使曹、衛重新歸向晉國，還在城濮之戰中大敗強盛的楚軍，繳獲敵人兵車一百乘，俘虜楚軍步兵一千人。
秦晉交兵，使秦穆公的女兒、晉襄公的母後文贏大為震驚。當她聽說晉軍大敗秦軍的時候，悲傷欲絕。晉襄公班師，押著三名被俘的秦國大將回來。文贏向晉襄公求情，讓他放了秦國的三位將軍。晉襄公軟弱，在文贏以死相威脅之下，釋放了秦國的大將孟明視、西乞術和白乙丙。先軫知道此事，麵見晉公，罵他是縱虎歸山，氣急之下竟唾襄公之麵。襄公知道自己錯了，命令軍隊立即追趕秦將，但為時已晚。
先軫怒唾了君主的麵子，深知有罪，他請求晉襄公處罰他，但晉襄公原諒了他。先軫深感不安。
公元前627年，北方的狄國向其國邊界發起進攻。先軫主動提出辭去元帥之職，願上戰場以死效君贖罪。他說，無禮之人，不足為帥，請君另擇良帥。襄公不準，仍命他為帥，北伐狄人。
先軫見推辭不掉元帥之職，隻得從命。他選兵點將，調集兵車四百乘，命兒子先且居為先鋒，發兵出降都北門，向箕城進發。兵到箕城，狄族已經打到這裏。先軫了解箕城地形，知此地有山穀，穀中寬闊便於車戰，同時，兩側丘地多生樹木，便於設伏兵。於是，他將步兵埋伏於道路兩側，命先且居率軍與敵交戰。交戰幾個會合後，先且居佯裝敗退，把狄兵引入山穀之中，埋伏的晉軍突然衝殺出來。狄族主力被包圍，經過激戰，晉軍消滅了狄軍主力，殺死了狄兵首領，割下其首級準備向晉襄公報喜。狄兵隻剩下少許殘餘的勢力。
在晉軍即將大獲全勝之時，先軫卻單車衝入狄兵殘餘勢力之中，然後，解開甲胄，讓敵人的利箭直射其身，最終飲箭身亡。將士們都明白，他是自責其唾君之罪，假狄人之手以代君懲罰。
先軫一生，光明磊落，作人有大丈夫之氣魄；為將，有千軍難擋之勇；任帥，有出敵不意之策。作為一代名將，其統兵和作人，都堪稱晉國的傑出人才。