他详细阐述了自己的计划：
明围庐州： 派周谌等将领率三万人马，大张旗鼓，包围庐州，挖掘壕沟，修筑营垒，摆出长期围困、势在必得的架势，将多铎主力牢牢吸在城内。
暗设伏兵： 亲率四大镇主力（约七万人），秘密运动至庐州以北的夹山一带险要地形设伏。此地是清军援兵自北南下的必经之路，山峦起伏，林木茂密，利于隐藏大军。
击其惰归： 待清军援兵急于解庐州之围，匆忙进入伏击圈时，突然发起攻击，力争全歼或重创援军。援军若败，庐州孤城，不攻自破。
此计可谓大胆而精妙，但风险亦极大。主力远离坚城，若伏击不成，或庐州守军识破计策出击，则围城部队可能被内外夹击。
朱常沅在黄梅接到李元胤的方略，与沐涵、严起恒等人商议后，认为此计虽险，但符合当前战局，是打破僵局的最佳选择，毅然批准，并下令各地加紧向庐州前线输送粮草军械，确保万无一失。
永历军依计行事。周瑞率部将庐州围得水泄不通，日夜佯攻，鼓噪呐喊，吸引清军注意力。而李元胤则亲率主力，人衔枚，马裹蹄，悄无声息地北上，隐匿于夹山深处的密林之中。
多铎在城中，见城外明军围困日紧，攻势不断，心中焦躁，连连催促援军。数日后，清军援兵先锋，约两万人，在清梅勒章京 陈泰率领下，果然经徐州、宿州一路南下，抵达夹山以北。陈泰救主心切，又见沿途并无明军大队，以为李元胤主力皆在攻城，便放心大胆地进入夹山峡谷。
就在清军完全进入伏击圈时，只听得一声号炮巨响！刹那间，夹山两侧伏兵四起，箭矢如蝗，滚木礌石如山崩般落下！李元胤亲率精锐，堵住谷口，永历军主力从山坡上猛冲下来，将清军截为数段，分割包围。
清军遭此突袭，猝不及防，队伍大乱，自相践踏者不计其数。陈泰虽奋力组织抵抗，但地形不利，指挥失灵，终被永历军大将阵斩。经过大半天激战，两万清军援兵几乎全军覆没，仅有少数溃兵逃散。
夹山伏击战的捷报传到庐州城外，周谌所部明军欢声雷动，士气更旺。而城中的多铎闻讯，如遭晴天霹雳，惊骇万分。援兵被歼，意味着庐州已成孤城，外援断绝。永历军士气正盛，攻城势必更加猛烈。城中守军闻知援军覆没，也士气低落，恐慌情绪蔓延。
李元胤在歼灭援军后，迅速回师，与围城部队会合，兵锋再指庐州。此时，永历军已完全掌握了战场主动权。
多铎知大势已去，困守孤城只有死路一条。他于夜间召集心腹，弃城而逃，率领少数精锐骑兵，突围北遁，逃往颍州（阜阳）方向。
翌日清晨，永历军发现城头异常，试探性进攻，竟未遇抵抗。原来，城内剩余清军群龙无首，又知援兵无望，在部分汉人将领带领下，开城投降。
永历八年五月，北伐大军兵不血刃，进入庐州府城。这座江淮重镇的光复，意味着永历政权在北岸获得了至关重要的立足点，打开了通往中原的门户。消息传开，淮河以南的清朝州县，纷纷动摇。北伐大业，迎来了一个辉煌的转折点。朱常沅闻报，立即移驾庐州，准备下一步的进军方略。
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