士所宜深思重虑，自求多福”。但历城守将、冀州刺史崔道固自恃兵多粮足，坚守不降，慕容白曜筑长围将其困在城中。
慕容白曜遣平东将军长孙陵等攻宋东阳，魏兵临城下，宋守将、青州刺史沈文秀请降。长孙陵等入其外城西门，纵兵暴掠。沈文秀见状既悔又怒，于是闭城拒守，并出兵袭击魏军。长孙陵等退驻清水以西，后屡攻东阳不克。
皇兴二年(468年)二月，慕容白曜攻拔历城东廓，崔道固无力支持，只得出降，慕容白曜皆释而礼之，将二人及其僚属送往魏都平城。三月，慕容白曜率军进围东阳。时宋以崔道固侄子崔僧祜为辅国将军，领数干兵从海路救历城。至不其城时，闻历城已陷，遂降于魏。此战，慕容白曜不急于求胜，而是筑围长时间困住历城，寻机攻夺，终告成功。
八月，宋明帝以沈文秀之弟、征北中兵参军沈文静为辅国将军，统高密等五郡军事，从海路北上援救危急中的东阳。宋军进至不其城时，被魏军截断，只得保城自固。魏军攻之，不克。宋明帝分青州一部分地区设立东青州，以沈文静为刺史。十二月，魏军强攻不其城，破城而入，杀沈文静，入东阳外城西门。
皇兴三年(469年)正月，魏军猛攻东阳城，沈文秀在外无救援的情况下，仍和士卒一起昼夜苦战，将士无一离叛。魏军继续强攻，破城而入，俘沈文秀，慕容白曜将其锁送平城。自此，宋青、冀之地尽入北魏。魏军于东阳城共缴获仓粟85万斛，米3000斛，弓9000张，箭188万，刀22400，甲胄各3300，铜5000斤，钱15万；城内户8600，口41000，吴蛮户300余。东阳之战历时3年，沈文秀起初请降于魏，只因魏军暴掠而坚决抵抗，北魏虽最终获胜，但也付出了惨重代价。
至此，青州之宣也告结束，此战费时较长，战地广阔，争斗激烈，以北魏获胜而告终。慕容白曜在行军作战中能够虚心听取部将谋士的意见，把握全局，择利而为，谨慎用兵，是战争获胜的重要原因。加上魏军各部密切配合，因而取得子一连串的胜利。
二月，慕容白曜因功被拜使持节、都督青齐东徐州诸军事、开府仪同三司、青州刺史、进爵济南王，将军如故。慕容白曜抚御有方，使境内安之。慕容虽在军旅，但接人待物，宽和有礼。获崇吉母妻、申纂妇女，皆别营安置，不令士卒喧杂。
当初乙浑专权时，慕容白曜颇附之，使献文帝很怨恨，遂以谋反之罪将慕容白曜于皇兴四年(470年)十月诛杀。
由于慕容白曜之案为冤案，所以在太和中期，著作佐郎成淹上表给孝文帝，请孝文帝为其平反，表曰：
“臣闻经疆启宇，实良将之功；褒德酬庸，乃圣王之务。昔姜公杖铽，开隆周之基；韩生秉旄，兴鸿汉之业。故能赏超当时，名垂前史。若阃外功成，而流言内作，人主猜疑，良将怀惧，乐毅所以背燕，章邯所以奔楚。至如邓艾怀忠，矫命宁国，赤心皎然，幽显同见，而横受屠戮，良可悲哀。及士治伐吴，奋不顾命，万里浮江，应机直指，使孙皓君臣，舆榇入洛。大功亦举，谗书骤至，内外唱和，贝锦将成，微晋武之鉴，亦几于颠沛矣。每览其事，常为痛心，圣主明王，固宜深察。
臣伏见故征南大将军、开府仪同三司、青州刺史、济南王慕容白曜，祖父相资，世酋东裔，值皇运廓被，季节臣妾。白曜生长王国，饮服道教，爵列上阶，位登帝伯。去天安初，江阴夷楚，敢拒王命，三方阻兵，连城岳峙。海岱苍生，翘首拯援。圣朝乃眷南顾，思救荒黎，大议庙堂，显举元将，百僚同音，佥曰惟允。遂推毂委诚，授以专征之任，握兵十万，杖钺一方。威陵河济则淮徐震惧，师出无盐而申纂授首。济北、太原，同时消溃；麋沟、垣苗，相寻奔走。及回麾东扫，道固衔璧，盘阳、梁邹，肉袒请命。于时东阳未平，人怀去就。沈文静、高崇仁拥众不朝，扇扰边服。崔僧祐、盖次阳、陈显达连兵淮海，水陆锋起，扬旌而至，规援青齐。士民汹汹，莫不南顾。时兵役既久，咸有归心，而白曜外宣皇风，内尽方略，身擐甲胄，与士卒同，安抚初附，示以恩厚。三军怀挟纩之温，新民欣来苏之泽。遂使僧祐拥徒弭旆，效顺军门；文静、崇仁弃城窜海；次阳、显达望尘南奔。声震江吴，风偃荆汉。及青州克平，文秀面缚，海波清静，三齐克定，逖彼东南，永为国有。使天府纳六州之贡，济泗息烽警之虞，开岱宗封禅之略，辟山川望秩之序。斯诚宗庙之灵，神算所授，然抑亦白曜与有力矣。
及氛翳既静，爵命亦隆，荣烛当时，声誉日远。而民恶其上，妄生尤隙，因其功高，流言惑听。巧伪乱真，朱紫难辨，伤夷未瘳，合门屠戮。鸿勋盛德，蔑尔无闻。有识之徒，能不凄怆？
臣谓白曜策名王庭，累荷荣授，历司出内，世载忠美。秉钺启蕃，折冲敌国，开疆千里，拔城十二，辛勤于戎旅之际，契阔于矢石之间，登锋履危，志存静乱。及方难既夷，身膺高赏，受胙河山，与国升降，六十之年，宠灵已极。观其立功，足明机运，岂容侥幸，更邀非望者乎？且于时，国家士马，屯积京南，跨州连镇，势侔云岳。主将骁雄，按钾在所，莫不殉忠死难，效节奉时。此之不可生心，白曜足知之矣。况潜逆阻兵，营岱厌乱，加以王师仍举，州郡屠裂，齐民劳止，神胆俱丧，亡烬之众不可与图存，离败之民不可与语勇哉！白曜果毅习戎，体闲兵势，宁不知士民之不可藉，将士之不同己，据强兵之势，因涂炭之民，而欲立非常之事，此愚夫之所弗为也？料此推之，事可知矣。
伏惟陛下圣鉴自天，仁孝宰世，风冠宇宙，道超百王。开国以来，诸有罪犯极刑，不得骸骨者，悉听收葬。大造之恩，振古未有。而白曜人旧功高，婴祸沦覆，名灭国除，爵命无绍。天下众庶，咸共哀怜，方之余流，应有差异。愿陛下扬日月之光，明勋臣之绩，垂天地之施，慰僵尸之魂。使合棺定谥，殁有余称。选其宗近，才堪驱策，锡以微爵，继其绝世。进可以奖劝将来，退可以显国恩泽。使存者荷莫大之恩，死者受骨肉之惠，岂不美哉！仰惟圣明，霈然昭览，狂瞽之言，伏待刑宪”。
孝文帝见表，遂为慕容白曜平反。
世人称之：“魏之诸将，罕立方面之功。白曜有敦正之风，出当薄伐，席卷三齐，如风靡草，接物有礼，海垂欣慰。其劳固不细矣。功名难处，追猜婴戮，宥贤议勤，未闻于斯日也”。