东魏士兵见西魏人少，争相冲锋，队伍大乱。两军即将交战时，宇文泰击鼓，西魏士兵全冲出来，于谨等六支部队合力作战，李弼等率领铁甲骑兵横向冲击东魏军阵，东魏军被拦腰截断分成两部分，最终被打得大败。李弼的弟弟李檦，身材矮小却勇猛过人，每次骑马冲锋陷阵，都把身体藏在鞍甲后面，敌军见了都喊：“避开这个小子！”宇文泰赞叹说：“胆量决断像这样，何必要八尺高的身材！”征虏将军武川人耿令贵杀伤很多敌军，铠甲战袍全被染红，宇文泰说：“看他的战袍，就知道耿令贵有多勇猛，何必数杀敌的首级！”彭乐喝醉了深入西魏阵中，被西魏人刺伤，肠子流了出来，他把肠子塞回腹中继续作战。高欢想收兵再战，派张华原拿着名册到各营点兵，却没人响应，张华原回来报告：“士兵全跑了，军营都空了！”高欢还是不肯走。阜城侯斛律金说：“军心已散，没法再用，赶紧回河东！”高欢坐在马鞍上不动，斛律金用鞭子抽马，高欢才骑马逃走。夜里渡黄河时，船离岸边很远，高欢骑着骆驼到船上，才得以渡过。这一战，东魏损失八万名士兵，丢弃铠甲兵器十八万件。宇文泰追击高欢到黄河边，挑选留下两万多名东魏降兵，其余的全放回。都督李穆说：“高欢已经吓破胆了，赶紧追，能抓住他！”宇文泰不听，回军渭南，之前征召的各州兵马才刚到。宇文泰于是在战场种了一棵柳树，来表彰战功。
侯景对高欢说：“宇文黑獭刚打了胜仗，一定骄傲轻敌、不加防备，请给我两万精锐骑兵，径直去活捉他。”高欢把这事告诉娄妃，娄妃说：“要是真像侯景说的那样，他哪还会回来！抓住宇文黑獭却丢了侯景，有什么好处！”高欢于是放弃了这想法。
西魏加封宇文泰为柱国大将军，李弼等十二位将领都各自晋升爵位、增加封地。
高敖曹听说高欢战败，解除对恒农的包围，退守洛阳。
十月己酉日，西魏行台宫景寿等人进军洛阳，东魏洛州大都督韩贤击退了他们。洛州百姓韩木兰发动叛乱，也被韩贤击败。一名叛军藏在尸体堆里，韩贤亲自检查战场、收缴铠甲兵器时，叛军突然起身砍击韩贤，砍断他的小腿，韩贤当场去世。西魏又派行台冯翊王元季海与独孤信率领两万步兵骑兵赶赴洛阳，洛州刺史李显进军三荆地区，贺拔胜、李弼围攻蒲坂。
东魏丞相高欢西征时，蒲坂百姓敬珍对他的堂兄敬祥说：“高欢逼迫天子（孝武帝）出逃，天下忠义之士都想剖开他的肚子报仇。现在他又领兵西进，我想和兄长起兵截断他的退路，这是千载难逢的机会！”敬祥同意了，召集乡里百姓，几天内就聚集了一万多人。恰逢高欢从沙苑战败返回，敬祥、敬珍率领部众拦击，斩杀俘获了很多东魏士兵。贺拔胜、李弼抵达河东后，敬祥、敬珍率领猗氏等六县十多万户百姓归附西魏，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镇守蒲坂，别驾薛善是薛崇礼的族弟，对薛崇礼说：“高欢有驱逐君主的大罪，我和兄长身为士大夫后代，世代受国家恩惠。现在西魏大军已到，我们还在为高氏坚守城池——一旦城破，我们的首级会被送到长安，标注为‘逆贼’，就算死了也会留下羞愧。趁现在归顺西魏，还能弥补过错。”薛崇礼犹豫不决，薛善和族人砍断城门门闩，放西魏军队入城，薛崇礼出逃，被追兵抓获。宇文泰进军蒲坂，平定汾州、绛州，凡是参与开城谋划的薛氏族人，都被赐予五等爵位。薛善说：“背叛逆贼、归顺朝廷，是臣子的本分，怎能让全家老小都受封邑！”和弟弟薛慎坚决推辞，不肯接受爵位。
东魏代理晋州事务的封祖业弃城逃跑，仪同三司薛修义追到洪洞，劝说封祖业返回守城，封祖业不听。薛修义返回占据晋州，安抚百姓、坚守城池。西魏仪同三司长孙子彦领兵到城下，薛修义开门设伏等待；长孙子彦摸不清虚实，只好撤退。高欢任命薛修义为晋州刺史。
独孤信抵达新安，高敖曹领兵北渡黄河。独孤信逼近洛阳，东魏洛州刺史广阳王元湛弃城逃回邺城，独孤信于是占据金墉城。孝武帝西迁时，散骑常侍河东人裴宽对弟弟们说：“天子已经西去，我不能往东归附高氏。”率领家属逃到大