敖曹率军去截他的后路，自率主力回军蒲坂，打算趁虚而入拿下长安。
宇文泰发觉不妙，迅速撤回关中。此时高欢已经渡过黄河杀至华州（陕西渭南大荔县）。宇文泰率领不足万人的轻骑渡过渭河在沙苑（大荔县南）占据险要，截住高欢。
高欢领兵二十万，探知宇文泰只有万把军队便起了轻敌之心。
手下告诫他，这里地形复杂，河道纵横，遍地芦苇，不利于我们的大兵团展开。宇文泰很可能在芦苇荡中设有埋伏。我们不如在这里跟他们对峙，拖住宇文泰，然后派一支奇兵奔袭长安，直捣宇文泰的老巢，让他不战自溃。
高欢觉得用不着那么麻烦，明日一战就能解决问题。如果怕他们在芦苇荡里埋伏军队，我们在开战前一把火把芦苇荡烧了不就完了？
侯景说，千万不能纵火。如果把宇文泰烧得面目全非，如何让人相信宇文泰已落我手？不如生擒宇文泰，拿他示众。
高欢也觉得以众击寡，二十个打一个，闭着眼打都能赢。于是决定堂堂正正地跟宇文泰决战。
次日交锋，高欢主动发起进攻。东魏士兵见对方让少，立功心切，争先恐后向西魏的阵营冲去。复杂的地形让东魏军队不成队形。
宇文泰下令击鼓。事先埋伏在芦苇荡的西魏伏兵听到鼓声立即横向杀出，把东魏军队截成两端。宇文泰下令全线进攻，合围东魏军队。
东魏军队四面受攻，陷入混乱。高欢急令部队后撤，整军再战。但正处在混战当中的东魏军队难以脱身，在后撤过程中遭到西魏军队穷追猛砍形成溃败。后方阵营的西魏军队以为大势已去逃之夭夭。
高欢还在试图挽回败局。但他的手下劝他赶紧跑吧，见高欢不动，用鞭子抽打高欢的马。高欢只得驰离战场。
沙苑一战，高欢损失八万兵马，外带十八万套盔甲兵器。也就是说东魏军丢盔卸甲扔掉兵器才逃出一命。跑得慢的不是被杀就是被俘虏。
宇文泰抓到七万俘虏，在俘虏里面挑出最强壮的两万人补充进自家的军队，其他老弱病残放回东魏。东魏缺粮，养不起那么多军队。再者说，兵贵精不贵多。
宇文泰乘胜反攻。贺拔胜率一路军追击败兵，渡过黄河，攻克蒲阪，一直打到汾州（山西吕梁汾阳市）、绛州（山西运城新绛县）。宇文泰自率一路军杀回中原，占领了洛阳。周边城池纷纷向西魏投降。东魏的颍州（河南许昌长葛县）、襄州（河南南阳唐河县西南）、梁州（河南开封）、广州（河南平顶山鲁山县）先后归了西魏。
东魏逐渐缓过劲来后开始组织反攻。之后东西两魏主要围绕着洛阳展开激战。
宇文泰虽然在沙苑决战取得大胜，但以寡敌众的态势并没能扭转，在东魏大军的压迫下不得不把刚到嘴的肥肉又一块块吐回去。
538年，东魏的高敖曹和侯景作为先锋杀至洛阳，后面跟着高