乾隆二十三年八月，定邊將軍兆惠奉命由伊犁(今新疆伊寧)率部南下，指揮清軍平定回部大、小和卓叛亂。兆惠遣副將富德駐阿克蘇，爲第二梯隊，自率馬步兵4000餘往攻小和卓霍集佔所在的葉爾羌城(今新疆莎車)。葉爾羌城周十餘里，城門12座。回兵在清軍必經的城東5裏處，挖溝築臺，以爲屏障;並實行堅壁清野。十月初三日，兆惠所部抵輝齊阿里克，距葉爾羌城40裏，隔河紮營，並派出左、右兩翼兵，搶佔了城東土臺，控制進出要道。初六日，東、西、北三座城門中衝出數百名騎兵，兩軍廝殺，回兵三戰皆敗，遂退回城中固守。
兆惠大營安扎於黑水河畔，故名“黑水營”。兆惠見葉爾羌城防守嚴密，便撥出800人清軍交副都統愛隆阿，命其前往東南方向，防禦盤踞在喀什噶爾(今新疆喀什)的大和卓叛軍，其餘兵力密切監視葉爾羌城，待機再戰。時獲情報，言城南山下有回人牧羣。兆惠決定往劫羊羣，以補充給養，並誘敵出城作戰。十三日，兆惠率幹餘騎兵南進。前面有河，清軍奪佔橋頭，登橋而馳。豈料剛過橋400餘人，橋驟斷，葉爾羌城中隨即衝出叛軍5000騎兵、1萬步兵，張開兩翼攻圍清軍。清軍人自爲戰，浮水還營，兆惠兩易戰馬，面脛俱傷。直至夜晚，回兵方退回城中。清軍亡100餘人，傷數百人，總兵高天喜戰死。
十四日，霍集佔組織回兵向黑水營發動猛攻。兆惠指揮士卒邊戰邊築起臨時工事。戰鬥持續了整整5天。兆惠派出5名士兵，分別往阿克蘇告急，駐阿克蘇頭等侍衛舒赫德飛章奏報朝廷。乾隆帝命靖逆將軍納木札爾往援。防禦喀什噶爾的副都統愛隆阿奉兆惠之命，返阿克蘇催促援軍，途遇納木札爾所率200名騎兵，愛隆阿勸其待大兵到後再進，納木札爾未從，後於途中全軍覆沒。霍集佔見強攻不下，便改爲長期圍困。黑水營自十月至次年正月，進行了艱苦的防禦戰。時天寒地凍，彈盡糧絕，援兵不至，無險可依。回兵於上游決河灌營，清軍在下游挖溝泄水。回兵槍彈如雨，清軍砍掉林木，由樹幹中挖出數萬顆彈丸。後清軍挖水井，掘窖糧，補充了給養。
十一月間，回疆以西的布魯特人搶掠了喀什噶爾所屬英吉沙爾城(今新疆英吉沙)，恰好黑水營清軍縱火焚燒兩座回營。霍集佔以爲清軍與布魯特人有約，懼被夾擊，故攻黑水營稍懈。黑水營艱難持守之時，清廷急調援兵增援。駐阿克蘇的定邊右副將軍富德與侍衛舒赫德於巴爾楚克(今新疆巴楚)合軍，共率3000餘兵，冒雪赴援。巴里坤辦事大臣阿里袞領兵600，解馬2000匹、駱駝1000頭，兼程來援，與愛隆阿所部會合。
二十四年(1759年)正月初六日，富德、舒赫德所部於呼爾埔，遇由葉爾羌城而來之5000叛軍，廝殺4日，清軍且戰且進。初九日，富德、舒赫德部已接近黑水營，被叛軍所圍，處境危險。阿里袞、愛隆阿率部趕到，拉開橫陣，大呼馳進，兩軍會合作戰，叛軍退往葉爾羌。兆惠於黑水營中知援兵已到，立即組織所部突破包圍，殺敵千餘，盡焚其壘。叛軍大敗;退回葉爾羌城。十四日，兆惠軍與援軍會師，撤還阿克蘇。
