赵辉副将军富德听说他们被黑水营包围，就带领索伦、察哈尔兵2000多名，北路兵1000多名，冒雪去救援。1759年正月初六，当他们到达呼尔茨(今巴楚县阿克苏克马热勒乡西南部的欧尔曼村)时，遇到了5000多名叛军。他们边战边转移，战斗持续了5天4夜。当时戈壁滩缺水，人困马乏，士卒只能步行。九日，当他们到达叶尔羌河时，离黑水营还有300英里，遇到的叛军越来越多，无法前进。就在这时，巴里坤参赞大臣阿里根奉命带领士兵600，马匹2000、骆驼1000来了，碰巧遇到了爱隆阿从阿克苏带来救援的1000多名士兵。现在是深夜，火相连，里长超过10英里。趁着夜深，黑水营出来抢营的清军兵卒正好遇到前来救援的大军，顿时大喜过望。他们张开两翼，内外结合，马蹄声和冲杀生结合在一起，直接冲向叛军军营。三路军马一起杀来，叛军遥望，火光相连，摇曳约十里，不清楚清军来了多少万人来救援，历时匆匆忙忙。叛军自相残杀，匆匆逃跑。清军长直入，所向披靡，接近黑水营。被围困中心的兆惠将军也发现，叛军是如何逐渐减少的？而且还听到了喊杀声、马踏声，东面尘土弥漫。他立即判断援军到了。于是，他命令士兵们立即突破。他们冲出去杀人，援军冲进去杀人，叛军的营地很快就被冲走了，1000多名叛军一眨眼就被消灭了。当时黑水营里的水井突然枯竭了。叛军自知不敌，小和卓率部退缩到叶尔羌城。
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赵辉与富德会合后，率军返回阿克苏。休息后，赵辉先派兵收复和田，然后分别征服喀什加尔和叶尔羌城。大小和卓知道自己输了，弃城逃跑了。
黑水营战役结束后，清政府总结了黑水营战役的得失，改变了对叛乱认识不足、规模估计不足的错误。1759年6月，派出重兵消灭这些叛军。定边将军赵辉率领1.5万兵马从乌什出发，通过布鲁特牧区从北向南进攻大、卓木盘踞的喀什嘎尔；与此同时，命定边副将军富德也率领1.5万兵马从阿克苏出发，先到达和田，从东南包抄叶尔羌城，形成前后攻击。当大军到达时，叛军望风而逃。小和卓闻知清政府大军已到，弃城而去。大小与卓会合后，带着自己的数万兵马向西，即今天的帕米尔方向逃跑。
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在追回叛军的过程中，富德率先在霍斯库鲁克山歼灭了800多名叛军，在阿尔楚尔山歼灭了1000多名叛军，然后在伊西洱库尔淖尔歼灭了12000名叛军，抚养了群众。清军在帕米尔山区三战三捷，彻底瓦解了大小、卓木等叛徒。@ 卓木和卓木只带领400多人逃到巴达克山。后来被巴达克山首领素勒坦沙杀死，尸首献给清军。到目前为止，以黑水营为标志的清政府彻底赢得了消灭南疆叛匪的大规模军事行动。
1762年黑水城战役结束后，清政府逐渐认识到新疆土地的重要性 年11
月后，伊犁将军府在新疆成立。伊犁将军府的成立，标志着新疆进入了一个新的历史发展时期。
兆惠在黑水营战役中是如何突出重围的？对战局有什么影响？