杨行密领着彭奴离开开元寺后，大军立刻开拔准备攻打寿州。此时杨行密军事实力处于弱势，他要在朱温大军达到前先抢占寿州，占得先机，利用有利地形构筑防御圈。由于濠州的失守使得寿州守军有了准备，他们依托坚固的城防进行顽强抵抗，企图拖延时间等待朱温援军。杨行密多次力攻无效，反而白白消耗了宝贵的军力，双方都打得精疲力竭。杨行密对部下说：

    “我们必须撤兵，再拖下去，朱温的援兵一到，想撤也撤不了。”大将朱延寿不愿意撤，他说：

    “现在撤兵就是功败垂成，之前的付出就全白费了，我们虽然疲惫，但寿州守军也很疲劳，不如让我最后搏一次吧！”杨行密同意了他的意见。朱延寿作战勇而敢杀，战场上军法严酷、冷酷无情，他对攻城的兵士喊道：

    “这是最后一次攻城，我们没有退路，只能成功，否则我将和你们都死在这。”朱延寿语气激昂，眼睛充血，兵士们一看是他督战，个个脑袋发涨。待攻城战鼓一响，兵士们谁也不敢怠慢，只能硬着头皮往上冲。守军做着最后的殊死抵抗，进攻受到很大阻碍，朱延寿一直大喊“冲”，像猛兽一般勇往无前。兵士们见状没有一个人退缩的，都害怕自己冲慢了被朱延寿一刀砍死。双方都是背水一战，攻防进入了白日化，因此两边伤亡都很大，在一阵激烈的战鼓声和厮杀声后，寿州终于被攻克了。至此，杨行密稳定和扩大了在淮南的地盘，淮南军军威大振，杨行密举行了简单而隆重的庆功宴。

    “此番出兵，虽然历经挫折损失不小，但最终还是拿下了濠州、寿州，我们在淮南算是彻底站稳脚了，各位功不可没。”杨行密兴奋的说道。

    “我等誓死追随大人。”众人齐声道。

    “尤其这寿州一战，是在最紧要的关头取得的最重要的胜利，狠狠地灭了朱温的威风，鼓舞了我军士气，朱将军当是首功啊！”