409年6月19日，劉裕一路勢如破竹，很快攻克廣固外城，慕容超被迫集結殘餘部眾退至內城自守。
廣固城名揚四海，劉裕料想短期內很難順利克服，於是下令興築三丈高的長牆，又挖掘深溝三道，進行嚴密包圍，準備困死城中的鮮卑人。
除此之後，劉裕還大量招納安撫歸降的人，選拔任用賢能才俊，無論夷族還是漢人，都十分歡樂，紛紛呈獻晉軍所需的各樣補給，劉裕後來索性停止了長江和淮河的後勤供應，只當地的糧食草料就足夠維持軍用。
此情此景，不由得慕容超不心煩意亂，派政府助理行政官張綱，前往後秦請求救援，又赦免了桂林王慕容鎮，讓他主管朝廷機要，兼任全國各軍區總司令長官，然後十分誠懇地向他道歉，並詢求救國之道。
慕容鎮已是萬念俱灰，有氣無力地回說：「國家存亡全系陛下一人身上，如今大敗而回，文武官員已有離散的心意，民心士氣，全都喪失，局面至為兇險。
聽說秦國正有內患，恐怕無力分兵拯救別人，我們也不必對他抱有希望，不然希望越大，失望也越大。
反觀我們國內四散逃亡、回歸營帳的還有數萬人的規模，最好拿出金銀財寶，作為懸賞，與敵人再做一次決戰，如果上天相助，定可擊敗敵人，如果不幸落敗，戰死也算沒留遺憾，總比關著門等死要好。」
慕容超更加悲觀，正遲疑之際，宰相、樂浪王慕容惠提出了反對意見：「晉軍在大勝之後，聲勢直衝霄漢，我們用殘兵敗將，與他們相對抗，豈不是自尋死路！劉勃勃雖然在朔方興風作浪，但對秦國並沒有構成太大威脅，而且秦國與我們分割中原，勢同唇齒，怎麼能不來救援？唯一值得擔心的問題在於如果不派出大臣，就得不到重兵，政府最高行政長官韓范，受到兩國的尊重，最好是派他前往求救，定有喜訊傳來。」
慕容超已沒了主意，全憑慕容惠安排。
於是由韓范帶隊出使後秦，作為最後的希望。
這時張綱已從長安歸來，果然沒有搬到救兵，但並非因為他官小位卑，實在是後秦無力干預。
有人曾對劉裕說過：「張綱有巧思，精於機械，如果讓他製造攻城武器，廣固一定可以迅速攻克。」
正好張綱回國時要經過東晉的勢力範圍，東晉泰山郡長申宣把他生擒，送給了劉裕。
劉裕便把張綱放到攻城用的樓車上，升到城頭，讓他繞城宣告：「劉勃勃大破秦國軍隊，姚興自顧暇，不用等救兵了！」城中將士臉色大變。
心理戰術有時能有奇效，尤其在敵人處於劣勢的情況下，往往有錦上添花的好處。
東晉每次有增援部隊或朝廷使節到達廣固城外，劉裕都秘密派出軍隊，在夜間南下，暗中會合，然後在第二天再軍旗招展，鑼鼓喧天地趕回來，造成一種大批援軍不斷湧入的假象。
經過劉裕的精心安排，廣固城北的民眾，攜帶武器、糧秣，歸附東晉北伐兵團的，有時一天能有好幾千人，城中的守將和慕容超的心腹，也有許多出城歸附的。
此消彼長間，劉裕都不必動用武力，對廣固的圍攻，已顯得越發猛烈，城中守軍的壓力也與日俱增。
除了主動投降的，南燕重臣張華、封愷等人，則在戰場上被晉軍生擒，慕容超萬般恐懼，請求割讓大峴山以南的土地，降為藩臣，以換取和平。
劉裕果斷拒絕了。
姚興得知劉裕那麼囂張，心裡很不是滋味，可又實在無力出兵，只得派使節對劉裕施加言語上和心理上的壓力：「慕容家與我們都是鄰居，而且一向相處友好，你怎能逼迫至此！我們已派出鐵騎十萬人，進駐洛陽，你如果還不撤退，我們就下令讓他們長驅直入！」
劉裕異常冷漠地聽完了使節的話，把他叫到跟前說道：「告訴你們的姚興，我征服燕國之後，休兵三年，就會奪取關中和洛陽，你們今天如果要送上門來，那很好，送得越快越好，都省得我再特意跑一趟。」
後秦使節當場嚇尿，顫抖著倆腿地回國復命去了。
劉裕的機要軍事總參議官劉穆之，聽說此事之後，立刻趕赴前線，抱怨說：「我就怕你太衝動，所以得知秦使來訪，第一時間就啟程，想不到還是晚了一步，平常時候，事情不論
