潼關，位於陝西東部渭河下遊、舊潼關縣港口鎮楊家莊、城北村一帶，與崤函古道東口的函穀關遙遙相對，守衛著這條古道要津的西口，曆史上因其守望著崤函古道中百餘公裏的桃林而又稱為桃林塞，潼關設於東漢末年，當時的關城建在黃土塬上，隋代南移數裏，唐武則天時北遷塬下，形成今日的潼關城舊址。
潼關位於關中平原東部，雄踞秦、晉、豫三省要衝之地，它的地勢非常險要，南有秦嶺，北有渭水與洛水會合抱黃河天塹而過，東有年頭原踞高臨下，中有禁溝、原望溝、滿洛川等橫斷東西的天然防線，周圍山連山，峰連峰，穀深崖絕，山高路狹，中通一條狹窄的羊腸小道，往來僅容一車一馬，勢成“關門扼九州，飛鳥不能逾”的地形，乃是一處極為厲害的天險，單憑人力一時半會兒是絕難攻下的，再加上潼關扼守著洛陽進出長安的唯一一條道路，自漢末以來，潼關就成了挺進關中或是西出西域的關防要隘。
此時王鎮惡的大軍還沒有到潼關城下，而檀道濟的軍隊因為走黃河水道反而要比他快了一些，剛剛趕來潼關的魯公姚紹一得到檀道濟的軍隊即將進到潼關之地，他立即便下令潼關中的大軍出動，想趁著晉軍遠來疲憊，來個突然襲擊。
潼關之中新近增加了五萬大軍，姚紹當然不可能全部帶出來，但是為了打敗這支晉軍，他也帶了大部分的人馬排成陣勢，向剛剛渡河的檀道濟所部逼來，檀道濟一看敵軍勢大，暫時還不能與之相抗衡，那就隻能先被防守了，盡管後秦軍隊的攻擊很是犀利，可是檀道濟就是死守大營不出，以營地對抗姚紹的優勢軍力。
姚紹一看初戰不利，這心裏的火馬上就來了，要說此時姚紹雖然身為後秦軍方第一人，又統領了全國的兵馬，可要是他連劉裕手下的這一部人馬都拿不下，將來又怎麼抵擋劉裕的進攻，因此他心下一怒，立即下令強攻。
可惜檀道濟的防守那是真叫一個滴水不漏，等到後秦的軍隊都有些心浮氣燥，士氣下降時，他突然指揮營地的大軍出擊，檀道濟與沈林子也身先士卒，奮勇殺敵，北府軍不愧為天下強軍，這結果自然是大破秦軍，戰後統計戰果，後秦在這一戰中戰死與被俘虜的降卒差不多有幾千人之多，姚紹落敗之後晉軍連連追趕，他也沒有回到潼關城內，而是跑到離潼關不遠的定城（今陝西華陰縣東）拒險而守。
潼關之地乃是一處多重防禦陣地相聯合的險地，後秦軍隊雖然丟了潼關關城，可是潼關周圍還有其他的據點，定城就扼守著潼關西麵的禁溝，可以說隻要定城沒破，這潼關城還是沒有徹底東到晉軍的手中，萬一後秦軍隊穩定住陣腳，還是可以卷土重來的。
退守定城之後，姚紹召集手下的將官，對他們進行分析，“檀道濟他們的兵力不多，而且又是孤軍深入我國腹地，所以他隻能加強營壘固守，等待後續的援軍，他是不敢主動出擊的，所以隻要我們分兵幾路，切斷他的糧餉供給之路，要不了多久，就可以坐在這裏生擒他。”在場的其餘將領也覺得姚紹的話很有道理，紛紛讚同，不久前戰敗所導致的士氣下降也有所回升，軍心也穩定下來。
會後，姚紹就命手下的姚鸞出兵阻擊晉軍的糧道，姚鸞是主將，自然不會輕易出動，他就讓前些日逃回來的弘農太守尹雅戴罪立功，可是檀道濟他們早有準備，在糧道周邊埋伏了很多精兵，尹雅一來又是肉包子打狗，有去無回，第二次做了晉軍的俘虜，本來就晉軍是要殺了他的，隻是這小子嘴巴能說會道的，“我前不久被俘就應當被殺，幸虧運氣好才得已逃脫，能活到今天，就是死也心甘情願，可是漢人和夷人雖然民族不同，但君臣之間的大義卻是一樣的，晉國既然可以出於大義興兵遣將來伐我後秦，為什麼不讓秦國有守節的大臣呢。”他這一番話又打動了在場的晉軍之中多位大將，就得已免死。
晉軍雖然攻下了潼關城，可是城下還是有著後秦的軍隊駐紮，就如哽在喉，不吐不快，檀道濟與沈林子一商議，決定拔了這一棵後秦的釘子，三月四日晚上，沈林子率領精銳的士卒趁夜突襲姚鸞的大營，而姚鸞也沒有絲毫防備，倉促之間，後秦的幾千大軍全軍覆沒，就連姚鸞本人的人頭都成了晉軍的戰利品。