高欢听说宇文泰到了，癸巳日，领兵迎战。侦察骑兵报告高欢军将到，宇文泰召诸将商议。开府仪同三司李弼说：“彼众我寡，不能在平地列阵，这里往东十里有渭曲，可先占据等待。”宇文泰同意，背靠渭水东西列阵（胡三省注：陈，通“阵”），李弼为右方阵，赵贵为左方阵（胡三省注：杜预说：拒，方阵），令将士都把戈藏在芦苇中，约定听到鼓声就起身。傍晚，东魏军到渭曲，都督太安人斛律羌举说：“黑獭（宇文泰）举国而来，想决一死战（胡三省注：说想尽全力作战决胜负），好比疯狗，或许会咬人；且渭曲芦苇深泥土烂（胡三省注：泞，ning，泥沼），无法用力，不如慢慢相持，秘密分精锐直捣长安，巢穴一破，黑獭不战就会被擒。”高欢说：“放火焚烧怎么样？”侯景说：“应生擒黑獭给百姓看，若在乱军中烧死，谁会相信！”彭乐气势汹汹请战，说：“我众贼寡，百人擒一，还怕不胜！”高欢同意。东魏军见西魏兵少，争相进击，不成队列（胡三省注：史书说东魏将士都恃众轻敌，所以失败）。兵将交锋时，丞相宇文泰击鼓，士兵都奋起，于谨等六军合力作战，李弼率领铁甲骑兵横向冲击，当时东魏军都聚集在左方阵，于谨等与之交战，李弼带领右方阵骑兵横向攻击，东魏军被截为两段，于是大败。李弼的弟弟李檦，身材矮小而勇猛，常跃马冲阵，藏在鞍甲中，敌人见了都喊：“避开这个小孩！”宇文泰感叹：“如此胆识决断，何必要八尺身躯！”征虏将军武川人耿令贵杀伤很多敌人，铠甲战裙都染红了，宇文泰说：“看他的铠甲战裙，就知令贵的勇猛，何必数斩首多少！”彭乐乘醉深入西魏阵中，西魏人刺伤他，肠子流出，他塞回去再战。丞相高欢想收兵再战，派张华原按名册到各营点兵，没人响应，张华原返回，报告高欢：“部众都跑了，军营都空了！”高欢还不肯走。阜城侯斛律金说：“人心离散，不能再用，应赶紧回河东。”高欢扶着马鞍不动，斛律金用鞭抽马，才疾驰而去，夜里渡河，船离岸边远，高欢跨骆驼上船，才得以渡过，损失士兵八万人，丢弃铠甲兵器十八万。丞相宇文泰追击高欢到黄河边，选留铠甲士兵二万多人，其余都放回。都督李穆说：“高欢吓破胆了，速追可擒。”宇文泰不听，回军渭南，所征调的军队才到，于是在战场每人种柳树一株以表彰战功。
侯景对高欢说：“黑獭新胜而骄，必不防备，愿得二万精锐骑兵，径直去擒他。”高欢告诉娄妃，娄妃说：“若如他所说，侯景怎会回来！得黑獭而失侯景，有什么好处！”高欢于是停止。
西魏加授丞相宇文泰为柱国大将军，李弼等十二将都晋爵增邑不等（胡三省注：十二将指李弼、独孤信、梁御、赵贵、于谨、若干惠、怡峰、刘亮、王德、侯莫陈崇、李远、达奚武）。
高敖曹闻高欢战败，放弃恒农，退保洛阳。
己酉日，西魏行台宫景寿等人向洛阳进军，东魏洛州大都督韩贤击退他们。州民韩木兰作乱，韩贤击败他。一个贼人藏在尸体中，韩贤亲自检查收缴铠甲兵器，贼人突然起身砍他，砍断小腿而死。
西魏又派行台冯翊王元季海与独孤信率领二万步兵骑兵奔赴洛阳，洛州刺史李显奔赴三荆，贺拔胜、李弼包围蒲坂。
东魏丞相高欢西伐时，蒲坂人敬珍对堂兄敬祥说：“高欢驱逐天子（胡三省注：乘，shèng），天下忠义之士都想刺他；现在又举兵西上，我想与兄起兵切断他的退路，这是千载难逢的机会。”敬祥同意，聚集乡邻，几天就有一万多人。恰逢高欢从沙苑败归，敬祥、敬珍率领部众拦截，斩杀俘获很多。贺拔胜、李弼到河东，敬祥、敬珍率领猗氏等六县十多万户归附，丞相宇文泰任命敬珍为平阳太守，敬祥为行台郎中。
东魏秦州刺史薛崇礼守蒲坂，别驾薛善是薛崇礼的族弟，对薛崇礼说：“高欢有逐君之罪，我与兄身为衣冠后裔，世代受国恩，现在大军已到，还为高氏固守，一旦城陷，首级送长安，被定为逆贼，死有余愧，现在归降，还更好些。”薛崇礼犹豫不决。薛善与族人斩关放西魏军入城，薛崇礼出逃，被追上擒获。丞相宇文泰进军蒲坂，平定汾、绛（胡三省注：《五代志》：文城郡，东魏置南汾州，后周改为汾州。绛郡，后魏置东雍州，后周改为绛州）。凡薛氏参与开城谋划的，都赐五等爵。薛善说：“背逆归顺是臣子的常节，怎能让全家都受封邑！”与弟弟薛慎坚决推辞不接受。
东魏行晋州事封祖业弃城逃走，仪同三司薛修义追到洪洞（胡三省注：杜佑说：洪洞故城在平阳北，四面坚固，占据要险。刘昫说：晋州洪洞县，古阳县，隋义宁元年改洪洞，因县北洪洞