密水之戰漢軍雖勝，戰果輝煌，但也頗有折損。各部總計戰死二千二百余人，中等以上傷者四千三百余人，傷亡總計達到了六千五百余人，僅只比曹軍的傷亡略小。
而且大將魏延受傷，雖不影響行動，但箭簇射傷了左臂骨頭，至少也要養個大幾十天才能完全康復。
按理說大軍該當休整一陣，但四萬曹軍還在西岸，若不趁著大勝之際，全軍士氣高昂，而敵軍盡皆喪膽之時擊破西岸曹軍，一旦等曹軍緩過勁兒來，再想獲勝可就不就容易了。
因此陸遜妥善收斂了戰死將士遺體，隨后將各部傷兵留在高密城中的傷兵營中養傷，命魏延暫時統領。然后陸遜便即率領其余三萬五千大軍渡過密水，命鐘離緒、衛溫分兵在密水之上游曳，威脅曹軍河岸陣地。
隨后陸遜召集被俘虜的一萬二千青州民夫，承諾在此戰獲勝之后，將會無條件釋放眾人回家。以此換取眾青州民夫暫時聽令行事。
于是陸遜命眾民夫圍著曹軍營寨開始擺設鹿角，挖掘長塹，壘造長墻，做出一副困死曹軍之像。同時命孫康率領五千騎奴兵大張旗鼓奔襲營陵，意欲切斷曹軍的退路。
一眾曹軍眼見半日之內，東岸三四萬曹軍便全軍覆沒，心中早就驚駭不已，復又見漢軍殺過河來，開始準備圍攻自己，眾曹軍都心驚膽戰，兵無戰心。
夏侯楙、胡質見狀，深為憂慮，但又畏懼漢軍兵鋒，不敢領兵出營去與漢軍交戰。正仿徨間，就聽探子回報，說漢軍分兵去奪營陵。
當下夏侯楙、胡質、程武、典滿等人大驚，眾將商議道：“如今我軍大敗一場，損兵一半，士氣低落，兵無戰心，已然無力與漢軍爭鋒。且我軍營寨之中只有兩月糧草，倘若被漢軍奪取營陵，切斷我軍糧道，則大軍久后必定崩潰。如今戰則無益，不如撤兵，退保營陵，同時再征調援兵，重整旗鼓再與漢軍決戰。”
眾將商議定，當下夏侯楙拍板決定撤軍。當夜三更，曹軍突然四面沖擊，引得四周漢軍大為緊張，吸引了漢軍注意力之后，夏侯楙以典滿為前鋒，胡質所部騎兵分列左右，夏侯楙自為中軍，留程武為合后，準備最后撤退時焚燒營寨。
此時漢軍的圍塹長墻尚未完全修筑完畢，曹軍又是拼死突圍，發揮出了極強的戰斗力，奮戰片刻之后，曹軍便即殺透圍困，大隊人馬逃走了。程武領著三千兵馬在后，見自家大軍成功突圍，當下開始放火燒營。
火頭剛起，就見漢軍紛紛殺進營來，程武深恐遷延下去，自己再無機會逃脫，當下顧不得大肆放火，只略處點起了近百處火頭，便即慌忙領兵撤退。進營的晉宗、唐咨兩營漢軍見狀，也不追趕，只管與水軍鐘離緒、衛溫兩營兵馬一起全力救火，搶救營中糧草。
陸遜則率領眾軍開始追殺曹軍。曹軍雖是撤退，但有將領組織調度，撤退的頗有章法，騎兵在后掩護，步兵結陣而走，努力維持這陣容。
陸遜則命眾軍輪番上陣，始終保持著處于鋒線位置的漢軍都是體力飽滿的生力軍，又命郝昭率領二千遼東健兒組成的騎兵忽左忽右地圍著曹軍呼喝攻擊。大軍金鼓齊鳴，吶喊震天，驅趕的曹軍不斷奔逃。