10日過運河進至範縣（今河南範縣東）南面的羅家樓、濮州（今河南濮城）東南的箕山一帶，最後進至黃河水套地區（黃河水套是1855年黃河在考城銅瓦廂決口後在濮州、範縣以南和鄆城西北一帶形成的一個河汊眾多的地區）。

隱蔽在這裡的各地起義失散人員紛紛參軍，使捻軍人數眾達數萬。然後捻軍馳抵菏澤西北高樓寨地區等待僧軍。而這時的僧軍已被捻軍拖得極度疲憊，僧格林沁本人也因幾十天不離馬鞍，疲勞得連馬韁都拿不住只得用布帶拴在肩上馭馬。

1865年5月17日，僧格林沁率軍追至高樓寨之南的解元集地區。捻軍派出少數部隊迎戰，誘使僧軍向高樓寨地區深入。18日中午，僧軍進至高樓寨，埋伏在高樓寨以北村莊、河堰、柳林中的捻軍一齊出擊。

僧格林沁分兵三路：翼長諾林丕勒、副都統託倫布等率左翼馬隊，總兵陳國瑞、何建鰲各領本部步隊為西路；副都統成保、烏爾圖那遜等領右翼馬隊，總兵郭寶昌率本部步隊為東路；副都統常星阿、溫德勒克西等各領馬隊為中路。

捻軍也分三路迎戰。西路鏖戰二小時左右，捻軍稍卻。適中路捻軍已將常星阿部擊潰，便支援西路捻軍向敵人發起反擊，將西路清軍殲滅。與此同時，東路捻軍也已將敵軍擊潰。

在後督隊的僧格林沁只得率殘部退入高樓寨南面的一個荒圩，捻軍乘勝追擊，將該圩團團包圍，並在圩外挖掘長壕，防止清軍突圍。當夜三更僧格林沁率少數隨從冒死突圍，當逃至菏澤西北7。5公里的吳家店時，被一捻軍戰士砍死在麥田。這一仗，捻軍全殲僧格林沁以下7000餘人，取得重大勝利。

高樓寨之戰，捻軍全殲僧格林沁的蒙古馬隊，使清軍的精銳騎兵損失殆盡。副都統成保奏稱：“我軍失利後，馬步兵勇收集無多。”

這次作戰，是捻軍在抗清鬥爭中取得的一次重大的勝利，也是運用運動戰取勝的一個典型戰例。捻軍發揮快速流動作戰的特