534年农历十月，高欢逼走了北魏皇帝孝武帝，在洛阳另立新皇帝，迁都邺城，史称东魏。535年农历正月，宇文泰在长安拥立原北魏的南阳王元宝炬称帝，史称西魏。中国北方地区进入了东魏、西魏对峙时期。

　　536年，关中地区发生了大饥荒，人口锐减，刚刚建立的西魏政权面临重重困难。高欢想趁此机会一举消灭西魏，在536年的年底派大将高敖曹出兵上洛（今陕西商洛市商州区），派大都督窦泰出兵潼关。537年农历正月，高欢率大军从晋阳前往蒲坂。高欢把部队驻扎在蒲坂，在黄河上建造了三座浮桥，摆出了大军渡河的架势。高欢的战略意图：计划让高敖曹的部队从长安东南方向迂回，用蒲坂的主力部队吸引西魏的主力，窦泰在潼关的部队趁西魏军与东魏大军交战时，绕到西魏军队的背后，对西魏军队形成前后夹击。潼关地势险要，处于关中通往中原地区的要冲，历来为兵家所重视。蒲坂与潼关的战略关系密切，控制蒲坂，可以威慑潼关，如果同时控制了蒲坂和潼关，则关中军事势力要东进中原难度就很大。

　　西魏的统帅宇文泰看出了高欢的战略意图，对部将说：“高欢三面包围我军，搭建浮桥表明他们一定会过河进攻，实际上是想吸引我军的注意力，让窦泰从潼关绕到我们背后，两面夹击。高欢起兵以来，窦泰常常当先锋，其部下多精锐，屡战屡胜，十分骄傲，如果我们发奇兵袭击窦泰，一定会击败窦泰。窦泰兵败，高欢则不战而退。”诸位将领都不以为然，认为高欢近在眼前不去迎战，却舍近求远袭击窦泰，万一出了差错，将会全军覆没，大家建议不如分兵袭击窦泰。宇文泰又说：“高欢上次攻打潼关的时候，我们的军队始终没有离开过灞上。现在高欢大兵压境，认为我们还会谨慎防守，不敢进攻。高欢轻视我们，我们要利用他这个心理来个突然袭击，还怕不能取得胜利吗？高欢虽然搭起了浮桥，但还不能径直渡河，用不了五天，我们一定会捉住窦泰。”西魏的官员苏绰、达奚武认为宇文泰的分析很有道理。

　　将领们意见不统一，宇文泰回到长安，没有把自己的计划说出来，他询问族侄宇文深的看法，宇文深说：“窦泰是高欢麾下的骁将，高欢在蒲坂与我们对阵，窦泰从后边袭击我们，我们前后受敌，这是很危险的。不如派遣一支精锐部队从潼关旁边的小关出击，窦泰急躁，肯定会与我军决战。高欢遇事小心，不会马上去救援窦泰，我军一定会擒拿窦泰。窦泰兵败，高欢的军事布局就被打乱，我军再回师迎击高欢，一定会取得胜利。”听了侄子的话，宇文泰更加觉得自己的筹划可行。宇文泰对外宣称要退保陇右，然后率军队悄悄东出，开赴潼关方向。

　　西魏军突至小关，宇文泰率军从马牧泽杀出，窦泰猝不及防，宇文泰大破窦泰。由于黄河冰薄，高欢的人马辎重无法向南过河救援窦泰。窦泰的部下死伤殆尽，窦泰在阵中自杀。迂回夹击的计划已经无法实施了，高欢只好下令撤掉黄河浮桥退兵。西魏军队乘势追杀。

　　当年秋天，关中地区又发生了饥荒，西魏丞相宇文泰率领的将士不到一万人，在东魏的恒农（今河南省三门峡市）吃住了五十多天，听说高欢将要渡过黄河，就带领部队回到关中。高欢让高敖曹的三万部队包围了恒农城。东魏的右长史薛琡对高欢说：“敌人连年饥饿，所以这次冒死来到恒农，想要取得仓库中的粮食。高敖曹已经包围了恒农城，粮食无法再运出去，我们只要在各条道路上布置兵力，不要和敌人在旷野作战，等不到麦子熟，他们的百姓就都快饿死了，到时我们还怕敌人不投降吗？希望丞相您不要下令部队渡黄河。”高欢复仇雪耻的心情十分迫切，决心渡河西征，一举消灭西魏。侯景看到高欢要坚持出兵，建议把东魏的部队分为前后两军，前军若胜，后军全力跟进；前军若失利，后军可以增援。高欢认为春天作战时，就吃了分兵作战的亏，这时特别慎重，根本不考虑分兵，率领二十万大军从蒲坂渡过了黄河。

　　西魏此时缺兵少粮，宇文泰率领一万左右的兵马匆忙赶赴渭河附近的沙苑迎战，军队只有三天的口粮。西魏虽然在军力上与东魏相差悬殊，但有地理上的优势，他们在沙苑背水列阵，这里到处都是芦苇荡，东魏的千军万马无法施展。东魏的都督斛律羌举临阵观察地形，认为这一带“苇深土泞，无所用力”，建议高欢与敌军相持，派遣一支精锐部队袭击长安，直捣西魏的老巢，宇文泰将不战自溃。高欢一听说又是分兵的建议，根本不管是否可行，立刻拒绝。高欢看着到处的芦苇，提出放火烧死西魏的军队，部下提出反对意见，认为应该活捉宇文泰示众，如果把宇文泰烧死了，谁会相信呢？何况东魏的军队人数众多，一百个人对付一个敌人，有什么可怕的？当时的情形，高欢无论是分兵去袭击长安，还是采用火攻的战法，西魏都可能覆灭。无奈高欢听信部下之言，决策失误，下令与西魏在沙苑开战，东魏的士兵看到敌军的人数很少，都急着出击，作战的队形全乱了，西魏的伏兵从芦苇荡中杀出，因为是背水列阵，将士们都抱定了必死的决心。杀气腾腾的西魏将士以一当十，在气势上把高欢的部队一举击溃，东魏的军队被分为两段，损失惨重，有八万人当了俘虏，高欢逃回河东。

　　高欢原想趁西魏在长安立足未稳之际，大军压境，一战而消灭之。结果事与愿违，一年之内的两次渡河作战都以失败告终。西魏绝处逢生，有了喘息之机，逐步在关中、河东站稳了脚跟。后来西魏屡战屡胜，始终处于上风，东魏、西魏初期的黄河之战影响深远。