车驾临离开大梁之际，李谷、范质、王溥三宰相联名上表，奏请先立皇子们为王，柴荣没有答应，说道：“诸皇子都还年幼，而且功臣之子尚未加恩，却先封朕的儿子，朕能心安吗？”诸将听说后，皆大为感奋。

二月十七日，柴荣亲率大军又离开了大梁！群臣与百姓们皆至大梁门夹道相送。百姓们发现：此次天子南征，与上一次大有不同，除了天子所率领的三万步骑军外，另外还有一支近万人的水军舰队！

原来，去年柴荣率军南征以来，见南唐水军横行于江河之上，周军根本就拿他们没有办法，心中一直愤愤不已。回到大梁后，他便在大梁城西的汴水之侧，打造了数百艘轻型战舰、三百艘齐云巨舰，命南唐降兵教习周军水战，只用了短短的几个月，周军水师就已建成，而且战船配置、炮箭兵力，犹胜于南唐水军。此时，柴荣便命右骁卫大将军王环率领水军从闵河沿着颍水进入了淮河，南唐军一见，尽皆大惊失色。

柴荣有感于“白甲军”一事，此次南下特别下诏，严明军纪，禁止抢掠。柴荣率军与驻扎在下蔡的张永德合兵一处后，即趁夜渡过淮河，再次抵达寿州城下。次日一早，柴荣即亲自披挂上马，率领大军至紫金山之南安营扎寨。

大军扎营之际，柴荣在张永德、赵匡胤、高怀德等将的簇拥下登上了紫金山西侧的一处高坡，俯首探看南唐军寨。只见南唐军共有十八座大寨，每座大寨中，皆有一座中军大帐，以中军大帐为核心，皆环拥着上百座大大小小的军帐，箭楼、瞭望台林立于树丛之中，鹿砦重重，警戒密布，战备甚是严整。柴荣看罢，即命张永德率领劲弓强弩埋伏于高坡之旁，命赵匡胤率步军攻袭第一寨，并令其诈败，将南唐军引诱至高坡前。

赵匡胤领命，率一千步军向第一寨冲去，南唐军果然空寨而出，赵匡胤边打边退，一直退到高坡之上。待唐军全都进入箭程后，张永德高叫一声：“发箭！”一时间，飞蝗般的利箭遮天蔽日地射向南唐军，南唐军纷纷中箭倒地，尽皆抱头回窜，赵匡胤趁势率军急追。就这样，周军占领了唐军第一座军寨。次日，赵匡胤率领数千周兵再攻第二寨，呐喊着从北门攻入，南唐军开南门遁走。当晚，柴荣分兵把守诸军寨后，又回到下蔡。

朱元率军北上以来屡屡建功，却引起了陈觉的忌恨。陈觉多次上表金陵，造谣说朱元大梁故旧颇多，与周军暗里往来频繁，绝不可让他带兵。李璟信以为真，竟打算用武昌节度使杨守忠取代朱元。

杨守忠抵达濠州后，陈觉以齐王李景达之名，召朱元至濠州议事，准备夺其兵权。朱元早已听到风声，知道此去定会受制于陈觉，心中甚是为难：若是降周，金陵的妻儿必然不保；若前往濠州，受屈辱不说，很有可能连性命都保不住，一时不知如何是好。门客宋垍劝道：“大丈夫何处不富贵？何必为了妻儿而死呢？”一句话点醒了朱元，当夜，即举寨向周军投降了。

朱元本就在唐军中颇有声望，尤其是此次率军渡江北上以来，更是败少胜多，这在唐军中尤为罕见，因而声望日隆。因而，跟随他降周的南唐兵，竟有上万人之多！柴荣大喜，便决定趁此良机荡平紫金山唐军。

赵匡胤建议，为防紫金山溃军沿淮河东逃，应遣一军先驻扎在紫金山之东。柴荣深以为然，立命虎捷左厢都指挥使赵晁率数千水军沿淮河而下。

次日一早，柴荣列军于赵步，命诸将全力冲击南唐紫金山各寨。南唐军这时已经知道了朱元降周一事，人人惶惶不可终日，故而，周军刚刚发起攻击，各军即四散溃逃了。此一战，仅临阵投降的唐军就有近两万人，许文稹、边镐、杨守忠、朱仁裕等南唐名将皆被生擒。

正如赵匡胤所料，南唐溃军果然沿淮河东逃，柴荣亲自率领数百骑军从赵步出发，沿淮河北岸追击，诸将则率步骑军沿南岸追击，赵晁则率水军沿中流而下，南唐兵就如被追赶的鸭群一般，四处乱窜，战死、溺死及被俘者达四万多人，周兵夺得战船、战舰、军粮、兵械是不计其数。

刘仁赡闻听紫金山之败，不禁扼吭叹息，连呼：“天亡我也！天亡我也！”

柴荣随即调发近县壮丁数千人，于涡口淮河南北两岸各筑一城，并于其间架设桥梁，如此，便将濠州至寿州的应援水路就完全隔断了。恰在此时，淮水暴涨，南唐濠州都监郭廷谓率领水军趁机逆流而上，准备趁周军不备，掩袭周兵，焚毁涡口浮桥。不想，此事被右龙武统军赵匡赞探知，并于半路设伏，将其击退。

齐王李景达的大军几乎全军覆没，李景达、陈觉等狼狈地逃回了金陵，南唐朝野万分忷惧。李璟只说了一句“国家竟然到了如此地步”眼泪就流了下来，再也说不下去了。李征古竟然说道：“陛下此时应当治兵御敌，哭哭啼啼又有何用？这又不是酒喝多了，也不是婴儿找不着乳母了！”李璟闻听此言，面色大变，正要发作，却见李征古举止自若，想了想，便没与他计较。

李璟只好召集群臣商议对策，司天监奏道：“天象有变，人主宜避位禳灾。”

李璟心中一凛，但表面上却没有显露出来，还故意叹道：“眼下祸难连连，我也想解除万机之烦，栖心于冲寂，但不知将国家委托于何人？”

李征古大声说道：“宋公乃不二人选！宋公实为造国圣手，陛下如厌烦万机，何不举国授之？”