平阳城外布阵，东西绵延二十多里。

此前齐军怕周军突然赶到，在平阳城南挖了壕沟，从乔山连通汾水；后主派出大军，在壕沟北边布阵。武帝命齐王宇文宪骑马前去侦察，宇文宪回来报告：“这股敌人好对付！请允许我先打败他们再吃饭。”武帝大喜，说：“像你说的这样，我就没顾虑了！”

武帝骑着日常的马，带几个人巡视阵地，每到一处就喊出主帅的名字慰问鼓励。将士们因被皇帝记住而欣喜，都想奋勇作战。临战前，官员请求换一匹好马，武帝说：“我单独骑良马，要去哪儿逃呢！”武帝想逼近齐军，却被壕沟挡住。从清晨到申时，双方僵持不下。

后主问高阿那肱：“打还是不打？”高阿那肱答：“我们兵虽多，能打仗的不过十万人，伤病和绕城砍柴做饭的又占三分之一。以前攻打玉壁，一遇援军就退。现在的将士，哪比得上神武帝（高欢）时的精锐！不如不打，退守高梁桥。”安吐根却骂道：“一小撮敌人，骑马过去就能刺死，扔到汾水里就行！”后主犹豫不决。身边的宦官们说：“他是天子，我们也是天子。他能远道而来，我们怎能守着壕沟示弱！”后主说：“这话对！”于是下令填平壕沟，率军向南推进。武帝大喜，下令各军出击。

两军刚交锋，后主就和冯淑妃并马观战。东侧齐军稍稍后退，冯淑妃吓得大叫：“军队败了！”录尚书事、城阳王穆提婆也喊：“皇上快逃！皇上快逃！”后主立刻带着冯淑妃逃往高梁桥。开府仪同三司奚长劝谏：“军队半进半退，是打仗的常态。现在士兵完整无损，陛下弃军逃走，军心一乱就再也无法振作！请赶紧回去安抚将士！”武卫张常山从后面赶来，也说：“军队很快就稳住了，阵容完好，围城的士兵也没动。陛下该回去，要是不信，就派宦官去看！”后主刚要听劝，穆提婆拽着他的胳膊说：“这话不可信！”后主最终还是带着冯淑妃向北逃走。

齐军全线崩溃，战死一万多人，军用物资、兵器器械在几百里内堆积如山。只有安德王高延宗率领的军队完整撤回。

后主逃到洪洞时，冯淑妃还在对着镜子涂粉；后来听到混乱的喊杀声，说“敌人来了”，才又逃走。此前后主因冯淑妃“有功”，要立她为左皇后，已派宦官去晋阳取皇后的礼服、礼帽。这时在半路遇上，后主治住马，让冯淑妃穿上礼服，才继续逃跑。

辛亥日，武帝进入平阳。梁士彦见到武帝，抓着他的胡须流泪说：“臣差点见不到陛下了！”武帝也跟着落泪。

武帝因将士疲惫，想领兵撤回。梁士彦拉住马缰绳劝谏：“现在齐军溃散，军心动摇，趁他们恐惧时进攻，一定能攻克晋阳。”武帝采纳了他的建议，握着他的手说：“我得到晋州，是平定北齐的基础，要是守不住，大事就成不了。我没有前忧，只担心后方有变，你好好替我守住这里！”随后率领众将追击齐军。众将坚持请求西撤，武帝说：“放跑敌人会留下祸患。你们要是怀疑，我就自己去！”众将才不敢再劝。癸丑日，武帝抵达汾水关。

后主逃进晋阳，又怕又慌，不知该去哪儿。甲寅日，北齐宣布大赦。后主向大臣问计，众人都说：“该减轻赋税、停止徭役，安抚民心；收集逃兵，背城死战，保住社稷。”后主想留安德王高延宗、广宁王高孝珩守晋阳，自己逃向北朔州——要是晋阳失守，就投奔突厥。群臣都反对，后主不听。

开府仪同三司贺拔伏恩等三十多名宫中侍卫、近臣向西逃奔周军，武帝按等级给予封赏。

高阿那肱率领的一万士兵驻守高壁，其余部众防守洛女砦。武帝率军进攻高壁，高阿那肱望风而逃；齐王宇文宪攻打洛女砦，将其攻克。有士兵报告“高阿那肱派使者招引周军”，后主命侍中斛律孝卿核查，斛律孝卿认为是谣言。等回到晋阳，高阿那肱的亲信又告发“高阿那肱谋反”，后主还是认为是谣言，把告发的人杀了。

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