。于是攻下研城戍，俘获一千多人。中山城内的人立慕容详为君主，拓跋珪包围他。慕容详于是派出步兵一千多人，想伺机冲击包围网。拓跋珪命令长孙肥挑战，假装退却，慕容详的军队追击长孙肥，拓跋珪截断他们的后路，全部擒获斩杀。这时因兵马缺乏粮草，就解除对中山的包围，到河间谋食。其后慕容麟杀死慕容详而自立。拓跋珪停驻在鲁口，派遣长孙肥率领七千骑兵偷袭中山，进入外城后返回。慕容麟率领步兵骑兵四千人追赶长孙肥到弧水，长孙肥从魏昌攻打他，缴获铠甲马匹二百套。长孙肥身中流箭，疮伤严重，于是返回。中山平定后，长孙肥因功被赐爵为琅邪公