高欢即将与尔朱兆大军交战，但却畏惧他人多势众，就此事问计于亲信段韶，段韶说：“所谓军队多，是能得到众人的拼死效力；所谓强大，乃是得到天下人的忠心。尔朱兆上弑天子，中间屠杀公卿百官，对下虐待百姓，大王您以顺讨逆，就如同把热汤倒在雪上，尔朱氏的军队有什么众多强大可言！”
高欢说：“话虽然是这么说，我们以弱小的兵力对付强大的敌人，如果得不到上天的保佑，恐怕不能成功。”
段韶说：“我听说‘小可以敌大，由于小的有道而大的无道！’我还听说‘上天对任何人并无特别偏爱，只辅佐保佑有德之人。’现在尔朱氏外乱天下，内失英雄之心，明智的人不为他献计，勇敢的人不替他作战，他已失去民心，天意怎么会不顺从您呢！”
于是，高欢进军攻打尔朱兆，尔朱兆军队果然大败，被俘五千余人。
高欢又引军攻打邺城，相州刺史刘诞据城固守。高欢派人挖好地道，将支撑地道顶部的柱子点火烧掉，于是城墙坍塌，陷入地中。高欢攻下邺城，擒获了刘诞，派杨愔为行台右丞。当时很多军国大事、文告檄文命令等，都出自杨愔和崔㥄之手。
安定王元朗追谥孝庄帝为武怀皇帝，任命高欢为丞相、柱国大将军、太师，高澄为骠骑大将军，率文武百官入居邺城。
尔朱兆与尔朱世隆等人彼此互相猜疑、牵制，尔朱世隆低声下气，派人带着厚礼对尔朱兆进行调停、劝解，想让尔朱兆赶赴洛阳，承诺一切都听从他的安排。他又请节闵帝娶尔朱兆的女儿为皇后，尔朱兆这才高兴起来，并且与尔朱天光、尔朱度律等人又立下了誓约，重新恢复了亲睦。
斛斯椿私下里对贺拔胜商议说：“如今天下之人都痛恨尔朱氏，而我们还在为他们卖命，灭亡之日不远了，不如想办法对付尔朱氏。”
贺拔胜说：“尔朱天光与尔朱兆各自占据一方，要想全部除掉他们很难，如果不能全部除掉他们，一定会成为后患，怎么办呢？”
斛斯椿说：“这个容易做到。”
于是，斛斯椿便以共同讨伐高欢为由，劝说尔朱世隆督促尔朱天光等人到洛阳来。尔朱世隆听从了他的建议，多次征召尔朱天光，尔朱天光却一直不来，尔朱世隆便派斛斯椿亲自前往邀请尔朱天光。
斛斯椿对尔朱天光说：“高欢发动叛乱，只有大王您才能平定，您怎么能够坐视自己宗族遭受夷灭而不顾呢！”
尔朱天光不得已，准备率军向东出发，临行前问计于雍州刺史贺拔岳，贺拔岳说道：“大王您一家雄踞三方，兵马强盛，高欢只是一群乌合之众，怎能与您对抗！只要能够同心协力，大王您将无往而不胜。如果兄弟之间相互猜疑，那么连存身自保尚且来不及，又怎能制伏敌人呢！照我看来，您不如暂且镇守关中地区以稳固自己的根本，然后分路派遣精锐部队与其他人的部队联合，这样的话，进可以战胜敌人，退也可以保全自己。”
尔朱天光没有采纳贺拔岳的建议，从长安出发，尔朱兆从晋阳出发，尔朱度律从洛阳出发，尔朱仲远从东郡出发，几路人马都会师于邺城，军队号称二十万，沿洹水两岸驻扎下来。
高欢命封隆之镇守邺城，自己率军出邺城驻扎于紫陌，高敖曹率领乡里部曲三千人跟随。高欢对高敖曹说：“高都督所统率的都是汉兵，恐怕不足以成事，我打算拨给你一千多鲜卑兵，跟汉兵混杂在一起作战，你看怎么样？”
高敖曹说：“我所率领的部队，已经训练了很长时间，前后几次作战，并不比鲜卑兵弱。现在如果混杂起来，彼此情感不融洽，打了胜仗都要争功，打了败仗便会互相推罪于对方，所以不必混杂在一起。”
尔朱兆率领三千轻骑夜袭邺城，攻打西门，未能成功，败退下来。高欢率领的骑兵不足两千，步兵不足两万，因与敌人众寡悬殊，于是便在韩陵布成了一个圆阵，将牛驴等牲畜用绳牵起来堵塞了归路，于是将士们个个都有拼死战斗的意志。
尔朱兆看见高欢，远远地责骂他背叛自己，高欢道：“我原来与你同心协力，是为了共同辅佐皇帝，现在皇帝何在？”
尔朱兆说：“孝庄帝冤杀天柱大将军，我是为了报仇罢了。”
高欢道：“我过去听了天柱大将军打算叛逆的阴谋，而你当时就在门前站着，怎能说不是反叛呢！况且君杀臣是天经地义的事，你又有什么仇可报的？你我今日一切情义都断绝了！”于是两军便大战起来。
高欢统率中军，高敖曹统率左军，高欢的堂弟高岳统率右军。高欢的部队作战不利，尔朱兆乘机对他进行猛攻。高岳率五百名骑兵从正面冲击尔朱兆，斛律敦收集失散的士卒聚集起来从后面打击尔朱兆，高敖曹则率一千骑兵从栗园出发横击尔朱兆。
尔朱兆等人大败，贺拔胜和杜德就在阵前投降了高欢。尔朱兆摸着胸口，后怕地对慕容绍宗说：“当初没有采纳您的建议，才到了今天这个地步。”他打算抛下士兵，只率领轻骑向西逃奔晋阳，慕容绍宗调转大旗，吹响号角，把逃散的士兵收聚成一支部队，带着他们一起逃跑了。
尔朱兆逃回了晋阳，尔朱仲远逃奔东郡，尔朱彦伯得知尔朱度律等人战败，打算亲自镇守河桥，尔朱世隆不同意。
尔朱度律、尔朱天光准备前往洛阳，大都督斛斯椿对都督贾显度、贾显智说：“现在如果不抓获尔朱氏的话，我们这些人就要全部死光了。”于是几个人夜间在桑树下盟誓，约定好兼程抢先返回洛阳。
尔朱世隆派他的参军阳叔渊在北中郎府城，选拔检阅战败的士兵，按照次序进入洛阳城。
斛斯椿赶到洛阳时，发现自己进不去城中，便哄骗阳叔渊说：“尔朱天光的部下都是西部人，我听说他们打算要大肆抢掠洛阳城，之后迁都到长安，你应该先让我进城，做好准备。”阳叔渊相信了斛斯椿的话。
四月初一，斛斯椿等人占据了河桥，将尔朱氏的党羽全部杀掉了。尔朱度律、尔朱天光想攻打河桥，赶上天下大雨，昼夜不停，弓箭施展不开，只好向西逃去。他们逃到陂津时，被人擒获，送到了斛斯椿处。
斛斯椿派长孙稚到洛阳向朝廷报告，另外又派贾显智、张欢率骑兵袭击尔朱世隆，将其抓获。
尔朱彦伯当时正在宫中，长孙稚在神虎门向节闵帝启奏道：“高欢义军已经成功，请陛下诛杀尔朱氏。”
节闵帝派舍人郭崇通知尔朱彦伯，尔朱彦伯狼狈逃出宫中，被人抓获，与尔朱世隆一起被斩首于阊阖门外，斛斯椿将尔朱彦伯、尔朱世隆的首级连同尔朱度律、尔朱天光一起送到高欢处。
节闵帝派中书舍人卢辩前往邺城慰劳高欢，高欢让卢辩觐见安定王元朗，卢辩高声抗议不见，高欢无法使他屈服，只好放了他。几天后，骠骑大将军侯景投靠了安定王，安定王任命侯景为尚书仆射、南道大行台、济州刺史。
尔朱仲远走投无路之下投奔了南梁，他的部将乔宁、张子期从滑台到高欢处请降，高欢斥责他们说：“你们事奉尔朱仲远，享尽了荣华富贵，与尔朱仲远信誓旦旦，答应和他同生共死。以前尔朱仲远在徐州叛乱，你们是首要分子，现在尔朱仲远失势南逃，你们又背叛了他。你们对天子不忠，对尔朱仲远不义，犬马还不忘记饲养他的主人，你们连犬马都不如。”于是杀掉了他们。
尔朱天光率军东下之时，留下了他的弟弟尔朱显寿镇守长安，召请秦州刺史侯莫陈悦和他一起东下洛阳。贺拔岳知道尔朱天光肯定会失败，便想留住侯莫陈悦共同对付尔朱显寿以响应高欢，但却想不出什么办法来。
宇文泰对贺拔岳说道：“现在尔朱天光并没有走远，侯莫陈悦未必会有二心，如果此时把这计划告诉了他，恐怕侯莫陈悦会惊慌恐惧。侯莫陈悦虽然是主将，却不能控制他的部下，如果先劝说他的部队，一定会人人都愿意留下来。届时，侯莫陈悦如果东进，便误了尔朱天光约定的日期；如果后退，则又担心人心浮动、发生变乱，如果那个时候再去劝说侯莫陈悦，事情肯定能成功。”
贺拔岳非常高兴，便命宇文泰到侯莫陈悦的军中去劝说他，侯莫陈悦便和贺拔岳一起袭击长安城。
宇文泰率轻骑为前锋，尔朱显寿弃城而逃，被追到华阴抓获。高欢任命贺拔岳为关西大行台，贺拔岳任命宇文泰为行台左丞、领府司马，无论大小事情都交给他处理。
