李重进闻得消息，也大为感叹。他的部将多有回去的意思，说刘仁赡军令如山，连自己的儿子都杀了。更有紫金山的援兵，虽然战败了一阵，却没有退走。看来寿州是不易攻入，不如奏请班师，等待日后再举。李重进不得已上奏，候旨定夺。
周主柴荣得了李重进的奏章，犹豫未决。刚好这时李穀得病，请假还都。柴荣特意派遣范质、王溥，同去李穀家宅，询问军事方面的进退。李穀答道：“寿春正处在危难困苦之际，朝夕之间可以攻破。倘若皇上亲自出征，将士必定就会奋勇争先。南唐援军震惊恐慌，很容易攻破。城中守军知道援军危亡，必定无心坚守，可以容易攻下！”
范质、王溥回来禀告柴荣，于是柴荣再次下诏亲征。柴荣任命王朴代理东京留守兼判开封府事，任命三司使张美为大内都巡检，任命侍卫都虞候韩通为京城内外都巡检。
柴荣从大梁出发，授右骁卫大将军王环，为水军统领，带领战舰数十艘，作为水军前队。自己也坐着大舟，督率着战舰百余艘，鱼贯而进，果然是舳舻横江，旌旗蔽空。
在这之前，后周军与南唐军交战，陆军虽然强过南唐军队，但是南唐水军精锐敏捷，后周水军无法抗衡，柴荣经常以此为恨。从寿州返回后，在大梁城西的汴水岸边，制造来战舰数百艘。又命令南唐投降士卒教北方兵水战，几个月以后，后周水军纵横江湖，出没水中，差不多胜过南唐水军。到了这时，王环率领水军数千人从闵河沿颍水进淮水，南唐军队看见大为震惊。柴荣到达下蔡；夜晚，柴荣渡过淮水，抵达寿州城下。
第二天早晨，柴荣亲自穿上盔甲，驻军紫金山南面。南唐的朱元留心军事，探得周军来到，便登上紫金山，向西遥望。果然看见战船如织，飞驶而来，或纵或横，指挥如意，不禁失声说道：“罢了！罢了！周军鼓棹，如此锐敏，我们水军反而有所不及，真是出人意料！”
正在此时，柴荣带着许多将士，陆续登岸，就中有一威风凛凛的大将，随着柴荣。龙颜虎步，与周主不相上下，不由的暗暗喝采。有将校曾经战阵，认得是赵匡胤，随即报明。朱元即来到边、许寨中，对二人说道：“周军来势甚锐，未可轻易出战。我军只好守住山麓，相戒勿动，等到他们锐气少衰，方可出去和他们交锋。”
许文缜说道：“敌军远来，正应该与他速战，奈何怯战不前！”话音未落，即有军吏入报道：“周将赵匡胤前来冲营！”许文缜便即上马，领兵杀出，边镐也跟随同去。独有朱元留住不行，对部将们说道：“他们此行必败。”
果然不到多时，边、许两军，狼狈奔回，各说赵匡胤厉害。朱元接着，便微哂说道：“我原说周军势盛，不便力争，只可坚壁以待，两公不听忠告，乃有此败。”边、许不肯认错，埋怨朱元不救。朱元说道：“我若来接应两公，恐各寨统要失去了。”说罢，愤愤回营。
此战，周军斩获唐军三千多首级，并掐断了敌军通道，由此南唐军队首尾无法互相救援。到了傍晚，柴荣诏令分兵把守各个营寨，返回下蔡。
许文缜深恨朱元，密报陈觉。请陈觉上表清求易帅。陈觉早就因为朱元恃功不逊，上书弹劾。此时又上弹章，污蔑朱元如何骄蹇，如何观望。唐主李璟相信了陈觉的话，而怀疑朱元有异心。于是另派武昌节度使杨守忠代替朱元。
杨守忠来至濠州，陈觉于是传齐王景达命令，召朱元到濠州议事。朱元料有变，喟然叹道：“将帅不才，妒功忌能，恐怕淮南要被他断送了。我迟早总是一死，不如就此毕命罢！”说着，拔剑出鞘，意欲自刎。
他的门下客宋垍把剑夺住，劝朱元说道：“大丈夫到哪里不能富贵，何必为了妻子儿女去死呢！”朱元便说道：“你是叫我降敌吗？”宋垍道：“徒死无益，不如择主而事。”朱元叹息道：“如此君臣，本不足与他们共事。但反颜事敌，也觉自惭。罢罢！到了这个时候，我也顾不得什么名节了。”朱元于是把剑掷去，密遣人向周主柴荣输款投诚。