晉軍在都山破契丹奚聯兵，晝夜兼程越過白狼山，然後沿白狼水向東進發至營州柳城。以前唐軍在東北幾次接連喪師，此時的營州全境已全在契丹人控制之下，柳城便是這片區域的中心，此城在漢人和契丹人手里幾經易手，雙方都有修築城池，已有一定的規模。

杜暹率軍到達柳城，敵軍閉城不出。他在都山之戰中已嘗試過鐵炮的用處，這時用來轟擊固定的城牆目標更是方便，遂下令先用炮擊。四炮一輪齊發就轟塌了西牆，牆塌之後仍不消停，四門鐵炮持續向城中炮擊，木制建築起火，柳城火光沖天。

如此射擊了幾番，鐵炮就全部報銷了。兩門炮管在用水冷卻之後被火葯震裂，再用就要炸膛；另外兩門炮身變形。最後只能停止炮轟，官吏記錄稱：火炮威力，但不堪長用，新炮用過兩回便破碎廢棄。

而此時柳城西城早已塌成廢墟，城中多處起火，工事幾乎失去了防御力。杜暹正欲調集騎兵攻進去時，柳城契丹人便舉旗投降了。晉軍攻打柳城的戰績便以受傷二人的代價（靠得太近不及掩耳被火炮震聾），擊斃擊傷數百俘虜萬余敵兵而結束。

攻下柳城之後的事兒，《新晉書》只有寥寥幾筆記錄：暹將兵入城，疑胡兵詐降，盡殺之；軍中糧草無多，調兵掠糧。

青史輕描淡寫的一行字，實際上並不是那么輕松，卻充滿了血淚。「疑胡兵詐降，盡殺之」，當時杜暹與幕僚商議，考慮到了幾個原因，其中包括殺掉壯丁減少契丹人口等因素，便下令將在都山投降的和柳城俘兵一起驅趕進瓮城之中，人數有兩萬多人，擠在里面幾無立足之地，擁擠不堪。然後下令關閉各門，往里面潑石油，以火燒之。

從地里挖出來的黑油燒起來黑煙滾滾臭氣熏天，瓮城中人口密集，燒死者少、熏死熏暈者多。俘虜之前已被解甲，身無防護，城樓上的晉兵又以弓弩亂射，屠殺持續了整整半日，翁城中屍體堆積如山，形如修羅場。眾軍又在城外挖巨坑，用牛車馬車將屍體和受傷沒死的一起運出去以土埋掉，一天功夫契丹族青壯便減少兩萬多。

李失活部不敢復取營州，已經丟下這邊的部族撤往松漠都護府去了。杜暹軍隊為了補充糧草「就食於敵」，便派騎兵攻掠燕郡、汝羅等地，凡有抵抗便行「堅壁清野」之事，燕郡汝羅兩地的契丹部落數萬帳被鐵騎沖殺屠戮殆盡，牛羊馬匹各種物資盡被搶奪，杜暹各軍大發橫財。各地農戶也是差不多的遭遇，或逃或死人口減少很多。到了七月間，營州各地幾乎沒有了成組織的勢力，鄉里剩下的也只是一些散戶，大部分逃到了交通更不便的地方。

杜暹向長安上書告捷，奏章言擊潰契丹奚聯軍主力，地方有東夷人口「抗拒」，便率兵進行了鎮壓，並開始對營州進行「治理」。

大總管行轅在營州擁有最高權力，「治理」的計劃主要由杜暹的幕僚制定，軍事管制下的執行效率很高，但營州政權的一系列措施顯得比較急躁。

接手營州各方面管理權的勢力大概分作三方，首先就是杜暹以下的正規軍兩萬多人，暫時駐扎在柳城，隨時鎮壓各地起義和暴|動。然後從河北調了一些邊兵過來，征發營州各地百姓開始修築工事，按部就班地建立城、堡、哨軍事體系，各據點之間又修驛道連通組成網絡。然後委派地方官吏組建州、縣建制，各縣長官按律法分撥職守之田，准許其建立庄園蓄養家丁農奴，甚至可以擁有少量私人武裝。同時開辟軍屯、互市等相關設施。

杜暹當初在長安得到的聖旨是「攻下並占領營州」，顯然他的任務不只是在正面戰場擊敗東夷軍隊，還要讓晉朝的勢力在營州站穩陣腳，對當地進行有效統治。現在他實行的計劃已經脫離了羈州的治理辦法，而是直接在地方建立類似國內邊境州的軍政體系，對營州實行直接統治。

從河北調來的官吏、武將對國內州縣的那套建制玩得很熟練，可謂經驗豐富，但營州境內大部分是胡人，真正實行起來不比國內，遇到了許多困難。

首先從河北調人調物耗費了大量的錢糧物資，然後那些攝於暴力順服晉朝官吏的胡人也分農夫和牧民，有的已經學會了耕種並擁有農田，這類人比較好管理。但有些是牧民不會種地，被收編之後只能當作奴隸苦力一樣使用，漢民進入營州後有的地區直接從封建社會退步到了奴隸社會。

最大的問題是反抗此起彼伏，晉軍前期的殺伐造成了仇恨情緒，接著各地胡人又被迫繳納財產、負擔修建工事的沉重勞役，壓迫之下暴|動頻繁十分正常。特別是臨近北部修建的工事進度十分緩慢，沒過幾天就有契丹游騎襲擾，邊軍一般是一面拿武器一面拿工具建造工事。從柳城出來的騎兵四處鎮壓，流血沖突每天都在發生。杜暹「治理」地方的才能顯得生硬呆板，下馬治州的才能實在比不上行軍布陣的水准。