闰九月，甲子日（初二），梁朝任命武陵王萧纪为都督益、梁等十三州诸军事、益州刺史。
东魏丞相高欢率领二十万军队从壶口赶赴蒲津，派遣高敖曹率领三万军队出兵黄河以南。当时关中地区发生饥荒，西魏丞相宇文泰率领的将士不到一万人，在恒农就地取得粮食补给，驻扎了五十多天，听说高欢将要渡过黄河，于是率领军队进入关中，高敖曹于是包围了恒农。高欢的右长史薛琡向高欢进言说：“西贼连年遭受饥荒，因此冒死进入陕州，想要夺取粮仓中的粮食。如今高敖曹已经包围了陕城，粮食无法运出。只需在各条道路上部署军队，不要与他们进行野战，等到麦秋时节，他们的百姓自然会饿死，元宝炬、宇文黑獭还担心他们不投降吗！希望不要渡过黄河。” 侯景说：“如今这次出兵，声势浩大，万一不能取胜，很难迅速收兵。不如分为两支军队，相继前进，前军如果获胜，后军全力跟进；前军如果失败，后军接应救援。” 高欢没有听从，从蒲津渡过黄河。
西魏丞相宇文泰派遣使者告诫华州刺史王罴，王罴对使者说：“老罴（我）当道而卧，貉子（指高欢军队）怎能过得去！” 高欢率军抵达冯翊城下，对王罴说：“为何不早点投降！” 王罴大声呼喊：“这座城就是我王罴的坟墓，生死都在这里。想死的就过来！” 高欢知道城池无法攻克，于是率军渡过洛水，驻扎在许原以西。宇文泰抵达渭南，征召各州军队，都还未集结到位。他想要进军攻击高欢，各位将领认为敌众我寡，请求等待高欢继续向西进军，再观察局势变化。宇文泰说：“高欢如果抵达长安，就会导致人心大乱；如今趁他远道而来、刚刚抵达，可以发起攻击。” 当即在渭河上建造浮桥，命令士兵携带三天的粮食，轻装骑兵渡过渭河，辎重物资从渭南沿着渭河两岸向西运输。冬季，十月，壬辰日（初一），宇文泰抵达沙苑，距离东魏军队六十里。各位将领都感到畏惧，只有宇文深表示祝贺。宇文泰询问原因，宇文深回答说：“高欢镇守安抚黄河以北地区，很得民心。如果他坚守自保，不容易图谋。如今他孤军渡河，并非部众所愿，只是高欢耻于窦泰战败，刚愎自用不听劝谏而来，这就是所谓的‘忿兵’，可以一战擒获。事理十分明显，为什么不祝贺呢！希望能授予我一道符节，征调王罴的军队拦截他的退路，让他全军覆没。” 宇文泰派遣须昌县公达奚武侦察高欢军队的情况，达奚武率领三名骑兵，都穿上模仿高欢将士的衣服，傍晚时分，在距离敌营数百步的地方下马，暗中听到敌军的口令，随后上马巡视敌营，装作夜间巡逻的士兵，遇到不遵守军纪的士兵，还常常鞭打他们，全面了解敌军的情况后返回。
高欢听说宇文泰率军抵达，癸巳日（初二），率领军队前来迎战。侦察骑兵报告高欢军队即将到达，宇文泰召集各位将领商议对策。开府仪同三司李弼说：“敌众我寡，不能在平地布置军阵，这里向东十里有渭曲，可以先占据那里等待敌军。” 宇文泰听从了他的建议，背靠渭水摆下东西向的军阵，李弼担任右路先锋，赵贵担任左路先锋，命令将士们都把兵器放倒在芦苇丛中，约定听到鼓声后起身出击。傍晚时分，东魏军队抵达渭曲，都督太安人斛律羌举说：“宇文黑獭率领全国军队而来，想要决一死战，就像疯狗一样，或许能咬人。而且渭曲芦苇幽深、土地泥泞，无法发挥兵力优势，不如暂缓与他相持，暗中分出精锐部队径直袭击长安，捣毁他的巢穴，那么宇文黑獭不用作战就会被擒获。” 高欢说：“放火焚烧芦苇，怎么样？” 侯景说：“应当生擒宇文黑獭，展示给百姓看，如果他在乱军中被烧死，谁还会相信呢！” 彭乐气势汹汹地请求出战，说：“我军人数众多，贼军人数稀少，一百人擒获一人，还担心不能攻克吗！” 高欢听从了彭乐的建议。
东魏军队望见西魏军队人数稀少，争相发起攻击，不再保持队列秩序。两军即将交战时，丞相宇文泰下令击鼓，将士们都奋起出击，于谨等六路军队与东魏军队交战，李弼等率领精锐骑兵从侧面横击东魏军队，东魏军队被拦腰截断分为两部分，于是西魏军队大破东魏军队。李弼的弟弟李檦，身材矮小但勇猛过人，每次跃马冲入敌阵，都隐藏在马鞍和铠甲之间，敌军见到他都说：“避开这个小孩！” 宇文泰赞叹说：“如此胆识决断，何必需要八尺身躯！” 征虏将军武川人耿令贵杀伤的敌军很多，铠甲和战袍都被鲜血染红，宇文泰说：“看他的铠甲战袍，就足以知道耿令贵的勇猛，何必统计斩杀的首级数量！” 彭乐趁醉深入西魏军阵，西魏士兵刺伤他，肠子流出，他将肠子塞回腹中继续作战。丞相高欢想要收兵重新再战，派张华原拿着名册到各营点兵，却没有人响应，张华原返回后，向高欢报告说：“部众都已经逃走了，军营都空了！” 高欢仍然不肯离去。阜城侯斛律金说：“军心已经离散，不能再使用了，应当迅速向河东撤退！” 高欢扶着马鞍没有动，斛律金用马鞭抽打马匹，高欢才疾驰而去，夜间渡过黄河，船只距离河岸较远，高欢骑着骆驼登上船只，才得以渡过。东魏军队损失八万士兵，丢弃铠甲兵器十八万件。丞相