当天，东西魏的军阵都很大，首尾相距遥远，从清晨到午后，交战几十回合，战场上雾气弥漫，双方都看不清彼此。西魏的独孤信、李远在右翼，赵贵、怡峰在左翼，作战都失利；又不知道文帝和宇文泰在哪里，都丢下士兵先撤退了。开府仪同三司李虎、念贤等人担任后军，见独孤信等人撤退，也跟着逃走。宇文泰因此烧毁营帐撤军，留下仪同三司长孙子彦镇守金墉。
王思政跳下马，举起长矛左右横击，一矛就能打倒几个人。他深入东魏军阵，随从全战死了，自己也受了重伤，昏迷过去。恰逢天色已晚，东魏军也收兵了。王思政每次作战常穿破旧的衣甲，敌军不知道他是将帅，所以他得以幸免。帐下督雷五安在战场哭着寻找王思政，正好王思政苏醒过来，雷五安撕下衣服包扎他的伤口，扶他上马。到深夜，才回到营地。
平东将军蔡佑下马步行作战，身边人劝他骑马，以防紧急情况，蔡佑发怒说：“丞相像待儿子一样待我，今天怎能贪生怕死！”率领身边十几人齐声大喊，冲击东魏军，杀伤很多敌人。东魏军把他们包围了十几层，蔡佑拉满弓箭，四面抵抗。东魏军招募身穿厚甲、手持长刀的士兵径直冲上去抓他，离蔡佑大约三十步时，身边人劝他射箭，蔡佑说：“我们的性命全靠这一箭，怎能虚发！”等到敌人离他只有十步远，蔡佑才射箭，敌人中箭倒地，东魏军稍稍后退，蔡佑慢慢领兵返回。西魏文帝抵达恒农时，恒农守将已经弃城逃走，之前被西魏俘虏、关押在恒农的东魏降兵一起闭门抵抗，宇文泰攻下恒农，杀了几百名带头抵抗的人。蔡佑在恒农追上宇文泰，夜里去见他，宇文泰说：“承先（蔡佑的字），你来了，我就不用担心了。”宇文泰受惊吓睡不着，枕着蔡佑的大腿，才安定下来。蔡佑每次跟随宇文泰作战，常冲在士兵前面。作战回来后，众将都争着报功，唯独蔡佑始终不说话。宇文泰常感叹说：“承先嘴上不说功劳，我该替他论功行赏。”宇文泰留下王思政镇守恒农，任命他为侍中、东道行台。
西魏东征时，关中留守兵力稀少，之前俘虏的东魏士兵分散在民间，听说西魏军战败，谋划叛乱。李虎等人回到长安，想不出对策，就和太尉王盟、仆射周惠达等人护送太子元钦出城，驻守渭水北岸。百姓互相劫掠，关中陷入大乱。于是沙苑之战中被俘的东魏都督赵青雀、雍州百姓于伏德等人趁机反叛——赵青雀占据长安子城（内城），于伏德守卫咸阳，两人和咸阳太守慕容思庆各自收编降兵，抵抗西魏回师的军队。长安外城百姓合力抵抗赵青雀，每天都和他交战。大都督侯莫陈顺攻打叛军，多次击败他们，叛军不敢出城。侯莫陈顺是侯莫陈崇的哥哥。
扶风公王罴镇守河东，大开城门，召集所有士兵说：“现在听说大军失利，赵青雀作乱，大家恐怕都没了坚守的心思。我王罴受朝廷委托守在这里，要以死报恩。愿意同心坚守的，就和我一起守城；要是担心城破，任凭你们出城离开。”众人被他的话感动，都没有二心。
西魏文帝留在阌乡。丞相宇文泰因兵马疲惫，不能快速前进，又认为赵青雀等人是乌合之众，成不了大患，说：“我到长安后，派轻骑兵去城下，他们肯定会自己绑着来投降。”通直散骑常侍吴郡人陆通劝谏说：“叛军的谋反计划早定好了，肯定不会改过向善。毒蜂、毒蝎虽小却有毒，怎能轻视！而且叛军谎称东魏军队要到了，现在要是派轻骑兵去，百姓会以为是真的，只会更惊慌。现在军队虽然疲惫，但精锐还很多，凭您的威望，率领大军前去征讨，还怕打不赢吗！”宇文泰听从了他的建议，领兵西进。关中父老见到宇文泰，无不悲喜交加，男女老少互相庆贺。华州刺史宇文导领兵袭击咸阳，斩杀慕容思庆，活捉于伏德。又南渡渭水，和宇文泰会合攻打赵青雀，将其击败。太保梁景睿因生病留在长安，和赵青雀勾结，宇文泰杀了他。
东魏太师高欢从晋阳率领七千骑兵到孟津，还没渡河，就听说西魏军已撤退，于是渡过黄河，派部将追击西魏军到崤山，没追上就返回了。高欢攻打金墉城，长孙子彦弃城逃走，把城里的房屋全烧了，高欢拆毁金墉城后撤军。
东魏迁都邺城时，主客郎中裴让之留在洛阳。独孤信战败后，裴让之的弟弟裴诹之跟随宇文泰入关，任大行台仓曹郎中。高欢囚禁了裴让之兄弟五人，裴让之说：“从前诸葛亮兄弟，分别辅佐吴、蜀，都尽心尽力；何况我老母亲还在这里，不忠不孝的事，我绝不会做。您要是以诚待