永熙三年，就在这一年孝武帝诛杀高乾已经让两人之间的矛盾难以调和了，高欢接着又消灭了费也头纥豆陵部其实已经在提前为军事斗争做着准备，在接下来的三四个月里，洛阳与晋阳之间的隔阂还在继续加深。

对于孝武帝而言，此时高欢已虎视眈眈，时间紧迫，容不得孝武帝让高欢一党继续待在洛阳了。高欢的内弟、领军将军娄昭见大势不妙，也是三十六计走为上计，称病逃离了洛阳，回到晋阳。

娄昭离去后，孝武帝以斛斯椿兼任领军将军，并对黄河以南以及关西各州都督、刺史人选进行一次大规模的更换，不过，从实际情况来看，起码孝武帝在关西任命的各个刺史大多受到了宇文泰的抵制，并没有达到预期的效果。

就在孝武帝加紧布置的同时，高欢也不甘示弱，开始蚕食黄河以南、帝国东南部地区，以期切断孝武帝的右臂∶他首先将矛头对准了徐州刺史华山王元鸷。高欢命令前去讨伐变民的原殷州刺史、徐州大都督邸珍接管了徐州城防。你挖我鼻子，我挖你眼睛。建州（治所山西省晋城市）刺史韩贤、济州（治所山东省在平县）刺史蔡俊都是高欢一党，建州扼守太行，济州联络河北、屏护山东，地理位置都非常重要，为了排挤韩贤，孝武帝下令撤销建州建制，又让御史弹劾蔡俊，另外任命汝阳王元叔昭接替蔡俊，改任蔡俊行兖州事。高欢上书反对;"蔡俊功劳很大，不可罢免;汝阳王品德高尚，应当担任大州的刺史，可以把我的弟弟、定州刺史高琛免职，由汝阳王接替。"定州在高欢的势力范围，元叔昭去后，等于是虎落平阳，孝武帝当然不会同意。

孝武帝决定发兵讨伐高欢。五月五日，他又增设了六百名贴身禁卫军和二百名禁卫骑兵军官。十日，他下诏实施戒严，对外声称将要讨伐南梁，征召黄河以南各州军队，在洛阳组织大规模的阅兵。孝武帝担心会引起高欢的警觉，六月六日，孝武帝给高欢下达了一封密诏，他在密诏中声称∶"宇文黑獭（宇文泰的小名）自从平定秦、陇以后，屡屡提出非分之请，一旦此人怀有二心，即需早做准备。但是，此人的奏表并未完全忤逆，如果发兵前去讨伐，确实有些为难，遂召集群臣商议是否可行。大家都说对外谎称将要南伐，实施戒严，一则是预防宇文黑獭;二则可以吓唬吓唬南梁。大王也应该与朕相互呼应，阅读以后，立即焚毁。"

孝武帝的这套把戏岂能瞒过高欢？他将计就计，顺着孝武帝表示自己计划从河东郡渡过黄河，挺近关中; 娄昭率领五万大军，南下讨伐荆州；冀州刺史尉景率领七万山东兵、五万突骑，南下讨伐南梁。看了高欢的奏表，孝武帝立即感到高欢已经看穿了自己的心思，遂拿出高欢的奏表，召集群臣商议，阻止高欢的行动。与此同时，高欢也召集下属商议对策，又上书孝武帝说："臣下被奸臣离间，遂让陛下突然对臣产生猜疑。臣如果胆敢背叛陛下，让我自己受到上天的惩罚，子孙灭绝。陛下您如果相信臣的一片忠心，就停止军事行动，并请考虑将那一两个奸臣逐出朝廷。"

六月十六日，孝武帝命令大都督源子恭率军驻守阳胡，汝阳王元暹率军驻守石济。又任命开府仪同三司贾显智为济州刺史，命其率领豫州刺史斛斯元寿之兵东去济州，准备将蔡俊赶出济州。但蔡俊拒绝让出济州，并早已严加戒备，贾显智一行行至东郡即不敢继续前进。

孝武帝还征召贺拔胜、宇文泰二人率军前来洛阳护驾。贺拔胜询问卢柔对策，卢柔回答∶"高欢反叛，大人火速进京，与其决一死战，生死不悔，这是上策;北面驻守鲁阳关，南下兼并南梁雍州，东面与兖州、豫州联合，西面与关中的宇文泰结盟，手握百万军队，坐山观虎斗，这是中策;把三个荆州的土地都交给南梁，寻求南梁的庇护，终身的功名，一朝皆去，这是下策。"贺拔胜听后笑了笑，什么话也没说。

孝武帝任命宇文泰为兼尚书仆射、关西大行台，还答应将刚刚改封为冯翊公主的妹妹嫁给他。宇文泰与众将商议后，决定命令寇洛率领一万步骑从泾州东下，王罴率领一万步兵先行占领华州。高欢如果西来，王罴足以抵挡；如果高欢进入洛阳，寇洛就袭击汾州和晋州。然后，宇文泰又任命前秦州刺史骆超率领一千轻装骑兵赶赴洛阳，派遣杨荐与长史宇文测率部东出潼关，迎接孝武帝，他自己则向所属各个州郡发布檄文，痛斥高欢的罪恶，亲自率军从高平东下，前锋军队抵达弘农（河南省灵宝市）。贺拔胜的荆州军队也推进到汝水，但宇文泰和贺拔胜都各自心怀鬼胎，他们的援军都是刚出辖区边界，就停了下来。

永熙三年七月九日，孝武帝亲自指挥十余万大军驻守在河桥，任命斛斯椿为先锋，率部在邙山北麓扎营。斛斯椿请求率领两千精锐骑兵渡过黄河，趁着高欢的军队长途而来疲惫不堪之时发动突然袭击。起初，孝武帝非常赞成，但黄门侍郎杨宽听说后对孝武帝说∶"高欢以臣子的身份却来讨伐君主，他什么事情做不出来?如今，把军队交给别人，恐怕会出现意外。斛斯椿如果渡过了黄河，万一成功，这是灭掉一个高欢，又生出另外一个高欢啊。"

孝武帝听信了杨宽的话，遂下令斛斯椿停止军事行动。斛斯椿叹息道∶"最近，彗星进入南斗，皇上听信亲信的谗言，不采纳我的计划，这岂不是天意吗!"宇文泰听说孝武帝的部署后，对身边的亲信们说∶"高欢数日之内行进了八九百里，此兵家大忌，应当趁机发起进攻。可是，主上以尊贵之身份不能渡河与之决战，只能部署军队沿着黄河南岸固守，黄河有万里之遥，防守起来十分困难，一旦一处被突破，则大事去矣!"遂任命大都督赵贵为别道行台，率军从蒲坂东渡黄河，向并州腹地挺进; 又派遣大都督李贤率领一千精锐骑兵奔赴洛阳。

孝武帝命令斛斯椿与行台长孙稚、大都督颍川王元斌之（元鉴的弟弟）一起镇守虎牢关（河南省巩义市东），以汝阳王元暹镇守石济（河南省延津县东北），行台长孙子彦（长孙稚之子）率领前弘农太守元洪略镇守陕城（河南省陕县），贾显智、斛斯元寿等人镇守滑台（河南省滑县）。

对于高欢而言，必须在贺拔胜、宇文泰的大军抵达洛阳之前，先行渡过黄河，击败孝武帝的军队;一旦荆州之军与关西之军进抵洛阳，则局势就变得复杂了。于是，高欢命令相州刺史窦泰与左厢大都督莫多娄贷文朝滑台扑来，迎击贾显智之军;又以建州刺史韩贤朝石济而来，迎战元暹之军。

窦泰、莫多娄贷文之军与贾显智的部队在长寿津（河南省滑县东北）遭遇，贾显智暗中与窦泰联络，准备临阵投降。军司元玄觉察有变，飞马离开军队逃回洛阳，请求派军增援。孝武帝另派大都督侯几绍率部东进，与窦泰之军在滑台东面交战，贾显智临阵率部投降，侯几绍战死。高欢的左路大军遂威胁到了洛阳的东面。

北中郎将田怙作为高欢的内应，打算将献出北中城，高欢偷偷率军挺进到野王（河南省沁阳市），孝武帝得知后，当即斩杀了田怙。高欢率部来到黄河以北十余里的地方，再次上书表明自己的忠诚，孝武帝不予答复。

七月二十六日，高欢率军渡过了黄河。

孝武帝召集群臣商议对策。有人说南奔南梁，有人建议去荆州投靠贺拔胜，有人劝西去关中，还有人说固守洛口决一死战。大家七嘴八舌，莫衷一是。武卫将军元毗等人以关中乃帝王龙兴之地，殷勤叩头请求西去。就在这时，元斌之因与斛斯椿争权，擅自离开虎牢关回到了洛阳，他对孝武帝撒谎说∶"高欢的部队到了!"众人听了，均大惊失色。

七月二十七日，孝武帝派出使者征召斛斯椿护驾，并带着南阳王元宝炬、清河王元亶、广阳王元湛、堂妹平原公主元明月，率领五千骑兵离开洛阳城，露宿在瀍水西岸。

七月二十八日，孝武帝动身西去，李贤在崤山途中遇到了孝武帝。

七月二十九日，高欢率部进入洛阳，派遣领军将军娄昭率军追赶，请求孝武帝回来。他宣称："让天子西去，源于元毗，即使经过一百次大赦，也不会赦免此人的!"长孙子彦无力固守陕城，弃城而逃。高敖曹率领精锐骑兵一路狂追，一直追到陕城以西也没有追上，只好折返。

一路上，孝武帝扬鞭狂奔，三四天之内，随从们都饿着肚子，以喝涧水充饥。行至湖城（河南省灵宝市东），王思村的村民给孝武帝奉上馒头、茶水，孝武帝大喜，下令免除该村十年的赋税。孝武帝在事前就任命毛鸿宾（毛遐的弟弟）为潼关大都督，以防备西方的宇文泰，他们一行人来到稠桑（河南省灵宝市西三十里）时，毛鸿宾前来迎接，献上酒肉，孝武帝的侍从们这才吃饱喝足。

孝武帝进入长安后，以雍州刺史府邸为王宫，大赦，任命宇文泰为大将军、雍州刺史、兼尚书令，军国事务由其全权处理。又设置了两名尚书，分别由毛遐和周惠达充任。当时，政府刚刚成立，毛逻和周惠达二人积极储备粮食，修造武器，训练军队。孝武帝在洛阳时就曾答应要将妹妹冯翊公主许配给宇文泰，当时没来得及成亲，高欢就来了，孝武帝进入长安后，即下诏令宇文泰娶了冯翊公主，并拜宇文泰为驸马都尉。