为了防备北周援军不期而至，包围平阳的齐军事先在城南自汾水挖了一道沟堑，周军与齐军对峙于沟堑南、北两侧。周军要想进到城下，必须渡过沟堑，齐军凭堑抵御，双方相持不下，胜负未决。
高纬问高阿那肱：“到底是战还是不战呢？”
高阿那肱答道：“我们兵虽然多，可是战斗力不够，不如死守。”
高纬失望，又请教手下的太监。太监们都说：“他们有天子，咱们也有天子，他们能远道来战，咱们难道守条破沟堑示弱不成？”
高纬深感此言有理，就命齐军填堑南进。周武帝正是求之不得，亲率诸军迎战。
高纬兴致勃勃地与冯小怜骑马观战，他打算此战一胜，便归功小怜，封她做左皇后。两军一交锋，齐军左翼稍稍退却。冯小怜眼贼，吓得尖叫：“败啦，败啦！”穆提婆也在旁边喊道：“大家快跑，大家快跑！”
高纬头也不回就要和小怜一起跑。将领们劝道：“半进半退是打仗的常事，我军军阵完整，并未损伤，还望陛下稍安勿动，以防军心大乱。”高纬犹豫，穆提婆死命拉住高纬的胳膊说：“这些人的话，不可信！”高纬听惯了穆提婆的话，于是拍马狂奔。高纬一跑，齐军失了主心骨，丢盔弃甲，溃不成军，战死上万人。只有高纬的堂兄、高澄之子安德王高延宗全军而退。
由于高纬、冯小怜的“配合”，周武帝获得了意外的全胜，与梁士彦会师平阳城。在梁士彦的鼓励下，武帝觉得机不可失，时不再来，眼下是千载难逢的大优局面，便马不停蹄，乘胜追击，扑向晋阳。
高纬一路失魂落魄地逃到晋阳，群臣都劝他安抚百姓，背水一战，守住晋阳。高纬无心守城，封安德王高延宗为相国、并州刺史，守晋阳，自己准备带上冯小怜和百官继续开跑。
高延宗苦苦相劝：“陛下不要轻动，微臣愿为陛下死力出战，一定能破周军。”
又是坏事的穆提婆阴阳怪气地应道：“皇上大计已定，王爷别再哭丧着脸了！”高纬当夜出城，本来想北投突厥，手下官员大多不愿前往，越走越少。高纬怕自己落单，又拨转马头，逃往邺城。随行的只有高阿那肱、广宁王高孝珩等几十位大臣。穆提婆心知大势已去，朝西投了周军，曾权倾一时的陆令萱则绝望自杀。
周军将晋阳包围得水泄不通，如黑云压城一般。城内的齐军将士们联名请求高延宗称帝，否则不能出力死战。高延宗不得已，便在晋阳城中即皇帝位，改元德昌。这位身体肥胖的王爷此时却成了凝聚北齐士气的精神核心，他下令将府库中的金银悉数赏给军中将士，齐军士气大增，同仇敌忾。高延宗颇显英雄气概，手持大槊，登城督战。
黄昏时分，周武帝率军攻破东门，冲进城内，一时辨不清方向，迷失了道路。高延宗和部将莫多娄敬显分别从城北和城南杀来，将周军夹在中间。周军无路可走，自相践踏，又遭齐军一阵砍杀，战死的竟有两千多人。周武帝狼狈不堪，由两名随从护送，才单骑杀出城去，十分惊险地拣了条性命。
齐军几个月来连吃败仗，此战扬眉吐气，士兵们只当战事暂停，可以好好舒缓一下了，纷纷到酒肆中痛饮，喝得烂醉如泥、七歪八倒。
饥渴交加的周武帝无心恋战，想要逃跑，宇文忻、宇文宪等人都认为：“不可前功尽弃，半途而废；周军不过是轻敌失败，只要重整旗鼓，必能死中求生，败中取胜。”周武帝恍然大悟，收兵回攻东门，一举拿下满城醉
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