乙卯日，后主下诏让高延宗、高孝珩招募士兵。高延宗入宫拜见，后主告诉他要逃向北朔州，高延宗哭着劝谏，后主不听，偷偷派亲信先送皇太后、太子去北朔州。
丙辰日，武帝和齐王宇文宪在介休会合。北齐开府仪同三司韩建业献城投降，武帝任命他为上柱国，封郇公。
当天夜里，后主想逃走，众将不答应。丁巳日，周军抵达晋阳。后主再次大赦，改年号为隆化；任命高延宗为相国、并州刺史，统领山西兵马，对他说：“并州就交给哥哥你了，我现在走了！”高延宗说：“陛下为社稷留下，臣愿为陛下拼死作战，一定能打败周军！”穆提婆却说：“皇上的计划已定，王爷别阻拦！”后主当夜砍开五龙门逃走，想投奔突厥，随从大多离散。领军梅胜郎拉住马劝谏，后主才改道逃往邺城。当时只有高阿那肱等十几人骑马跟随，后来高孝珩、襄城王高彦道赶来，凑了几十人一同前行。
穆提婆向西逃奔周军，陆令萱自杀，家属全被抄没。武帝任命穆提婆为柱国、宜州刺史，还下诏告谕北齐群臣：“要是能尽心谋划、认清天命归周，官职爵位都会升赏；要是我方将士逃到北齐，无论贵贱，都免罪既往不咎。”从此北齐大臣纷纷投降。
当初，齐高祖高欢任北魏丞相时，派唐邕掌管外兵曹，太原人白建掌管骑兵曹——两人都因擅长文书、精通簿册被重用。北齐建国后，各部门都归尚书省管辖，只有这两个曹保留，改称“二省”。唐邕官至录尚书事，白建官至中书令，常年掌管二省，当时人称“唐、白”。唐邕还兼管财政，和高阿那肱有矛盾，高阿那肱诬陷他，后主就命侍中斛律孝卿总管骑兵曹、度支。斛律孝卿遇事专断，不再征询唐邕意见。唐邕自认为是老臣、熟悉事务，却被斛律孝卿轻视，心中郁闷。等后主逃往邺城，唐邕就留在了晋阳。
并州将帅向高延宗请求：“王爷不当天子，我们实在不愿拼死作战。”高延宗不得已，戊午日，在晋阳称帝，下诏说：“武平帝懦弱，朝政被宦官把持，弃城夜逃，不知去向。王公大臣们推举逼迫，我现在暂登皇位。”随后大赦，改年号为德昌；任命晋昌王唐邕为宰相，齐昌王莫多娄敬显、沭阳王和阿干子、右卫大将军段畅、开府仪同三司韩骨胡等为将帅。（注：莫多娄敬显是莫多娄贷文的儿子。）百姓听说后，不用召集就纷纷前来投奔；高延宗打开府库，把财物和后宫美女赏赐给将士，抄没了十几家宦官的家产。
后主听说高延宗称帝，对近臣说：“我宁可让北周得到并州，也不愿安德王得到它！”身边人说：“理当如此。”高延宗接见士兵时，都亲手握着手喊名字，流泪呜咽，士兵们都愿为他死；就连小孩、妇女也爬上屋顶，挽起袖子扔石头抵抗周军。
己未日，武帝抵达晋阳；庚申日，后主逃进邺城。周军包围晋阳，像黑云一样从四面合拢。高延宗命莫多娄敬显、韩骨胡防守城南，和阿干子、段畅防守城东，自己率领部众在城北抵御齐王宇文宪。
高延宗向来肥胖，站着时前凸后翘，平时总被人嘲笑。此战中，他却挥舞长矛来回督战，动作迅猛如飞，所向无敌。和阿干子、段畅带着一千骑兵投降周军。武帝攻打东门，黄昏时攻入，进城后焚烧佛寺。高延宗、莫多娄敬显从城门杀回，夹击周军。周军大乱，争抢城门逃跑，互相踩踏堵塞道路，无法前进；齐军从后面砍杀，周军战死两千多人。武帝身边的侍卫几乎全被杀光，自己也无路可逃。承御上士张寿拉住马头，贺拔伏恩用马鞭抽打马屁股，从崎岖小路逃出；齐军奋力追击，武帝差点被击中。城东道路狭窄弯曲，靠贺拔伏恩和投降的皮子信带路，武帝才侥幸逃脱，当时已到四更天。
高延宗以为武帝被乱兵杀死，派人在尸体堆里找高大的人，没找到。当时齐军打了胜仗，进城后到民宅喝酒，全醉倒在地，高延宗再也无法整顿军队。
武帝逃出城后，又饿又累，想撤军，众将也大多劝他回去。宇文忻怒气冲冲地进言：“陛下从攻克晋州以来，乘胜打到这里。现在齐君奔逃，关东震动，自古以来打仗，从没有这样的声势。昨天攻城，只是将士轻敌才稍受挫折，有什么值得顾虑！大丈夫要在死中求生、败中取胜。现在破竹之势已成，怎能弃城撤走！”齐王宇文宪、柱国王谊也认为“撤走必定难逃祸患”，段畅等人又极力说“晋阳城内空虚”。武帝才勒住马，吹响号角收兵，没多久军队就重新振作。
辛酉日清晨，周军再次攻打东门，攻克城池。高延宗奋力作战，力竭后逃到城北，被周军擒获。武帝下马握住他的手，高延宗推辞说：“臣是死人的手，怎敢靠近陛下！”武帝说：“两国天子，本无仇怨，我只是为百姓而来，绝不会害你，别害怕。”让人给高延宗换上衣帽，以礼相待。唐邕等人都向周军投降，只有莫多娄敬显逃往邺城，后主任命他为司徒。
高延宗刚称帝时，派使者给瀛州刺史、任城王高湝送信，说：“皇上逃奔，宗庙事关重大，大臣们推举逼迫，我暂代皇位，等事态平定，一定把皇位还给叔父。”高湝说：