半夜时分潜出黑水营，绕道突出包围圈，赶在呼尔大捷的当天黎明到达富德军中。得知黑水营还在固守，尚未被敌军攻破，富德不待休整，即下令整兵出发，前去为兆惠解围。
1759年2月10日，富德军进至与黑水营仅距二十里的叶尔羌河岸扎营，从那里已经可以清楚地看到回军营垒里的烟火。翌日凌晨，部队在向前推进六七里后，展开两翼，摆出战斗姿态，右翼阿里衮、爱隆阿以枪炮开路，数次击败敌人，压得对方只能躲在河边的芦苇丛里放枪。左翼富德、舒赫德见状，迅速催兵急进，向右翼实施包抄，霍集占一看形势不利，忙率部渡河逃入叶尔羌城中，黑水营之围遂解。
解围之日，自兆惠以下被困官兵皆安然无恙，孤军万里，陷于重围三个月，濒临弹尽粮绝，最终犹能得以生还，令众人均有重生人世之感，看到援军之后无不喜极而泣。
黑水营乃是庇佑兆惠军的福地，沙漠戈壁中本来很难看到成片的树林，但这里就有，而且伐木取用那么长的时间，林子里竟仍能存有树木两百余株，更神奇的是，扎营时随便掘井就能冒出泉水，但至解围时，水却又突然全部干涸了。
黑水营解围后，富德重又回到副手位置，由兆惠担负起前线总指挥之责。按照乾隆先前下达的旨意，兆惠率全军返回阿克苏，准备等来年麦熟，军粮有了着落，再整兵攻取叶尔羌、喀什噶尔。当他们撤离叶尔羌，返回阿克苏时，慑于其声势，敌军仅仅是隔着数里之外予以窥视，已经不敢再主动上前邀击了。
消息报到京师，乾隆在如释重负之余，对有功人员予以大力嘉奖。与此同时，考虑到相对于阿克苏，和阗距叶尔羌更近，而且可以缓解阿克苏在粮草供应保障方面的压力，他指示已返回阿克苏的兆惠，要求将一部分军队移驻和阗，然而他的这一圣旨才刚刚发出，新的奏报传来：和阗六城之一的克勒底雅失陷了！