北魏大将奚斤率大军直扑虎牢关，镇守虎牢关的司州刺史毛祖德组织反攻，多次击败了北魏军队。
虎牢关是洛阳八关之一，是洛阳东边的门户和重要的关隘，对于魏军来说，虎牢关攻不下，洛阳就难以到达。拓跋嗣又另外派将军于栗率领三千人屯驻河阳，此地南临黄河，过河就可直达洛阳，魏军打算直接夺取金镛城。毛德祖见魏军想绕过虎牢关，派将军窦晃在黄河南岸布防抵抗。
十二月十八日，拓跋嗣抵达冀州，派叔孙建率兵从平原渡过黄河，夺取青州、兖州。刘宋的高道瑾率领步骑五百人据守项城，王仲德屯驻湖陆严阵以待魏军。
北魏大将于栗渡过黄河，与奚斤合兵一处进攻窦晃，大破了窦晃的军队。
拓跋嗣又派娥清等人率兵七千人会合叔孙建等南渡黄河，驻扎在碻磝，刘宋兖州刺史徐琰向南逃走，于是，泰山、高平、金乡等郡全部陷入北魏之手。
叔孙建向东攻入青州地域，东晋逃亡的皇族司马爱之、司马季之等，原先都在济水之东集结部队的，这时也全都投降了北魏。于栗进攻洛阳金镛城，太守王涓之弃城逃走，洛阳失陷，拓跋嗣任命于栗镇守洛阳。
北魏大军逼近虎牢关，刘宋青州刺史竺夔镇守东阳城，立即派人告急求救。刘宋朝廷由于少主刘义符不理朝政，到洛阳失守后才下诏，任命檀道济督察征讨诸军事，会同王仲德一起前去救援，刘义真也派遣沈叔狸率领三千人到刘粹处，商量救援事宜。
叔孙建攻入临淄后，他的大军所到之处，刘宋城池全部崩溃，竺夔召集百姓于东阳城固守城垣，凡是不愿入城的居民，也令他们分别依据险要的地势，把田野里的庄稼全部割掉，使北魏军队到来后，无法就地取得粮食。
从东晋流亡到北魏的刁雍去邺城觐见北魏国主拓跋嗣，拓跋嗣对他说：“叔孙建现在已经进入青州地区，老百姓纷纷躲藏，而城又久攻不下，你在青州一向有威信，现在我派你前去助阵。”
于是，任命刁雍为青州刺史，拨付给他马匹，命他一路招募士卒来攻取青州。北魏南征军渡过黄河奔赴青州的骑兵共有六万，刁雍一路募兵又集结了五千人，他对境内的平民，竭力安抚慰劳，当地人都愿为刁雍的军队提供粮草。
奚斤、公孙表猛攻虎牢关不下，拓跋嗣又派邺城人马入河南相助，毛德祖在虎牢城内挖掘地道，深达七丈，分为六道，直通魏军的包围圈外，同时又招募了敢死勇士四百人，由参军范道基率领，从地道爬出去袭击敌人的后背，北魏军队不胜惊慌。
范道基斩杀敌人数百，然后焚毁了敌人攻城的器械，返回城中，北魏军队虽然暂时溃散，很快又集结到一起，更猛烈地进攻虎牢关。
奚斤从虎牢率领三千人去攻打许昌，太守李元德放弃守城败退逃走。毛德祖率兵出城与公孙表大战，从早晨杀到傍晚，两军正杀得白热化，正巧奚斤从许昌得胜而回，二人合击毛德祖，毛德祖大败，损失士卒一千多人，只好退回固守城池坚持守御。
拓跋嗣又派出一万人，从白沙渡黄河南下，屯驻在濮阳南。
此刻的刘宋朝廷经讨论后一致认为，项城距离北魏南征军很近，守军力量薄弱，难以抵御魏军的攻击，于是命令刘粹召回项城守将高道瑾退守寿阳，如果沈叔狸已经进军，也一并撤退。
刘粹上疏力争说：“敌人正在集中力量进攻虎牢关，尚未大举南下，如果我们轻率地放弃项城，淮河以西各郡就失去了依靠。沈叔狸的军队已经进驻肥口，也不应该立即撤退。”
当时李元德率领着残兵败将二百人逃回项城，刘粹命他帮助高道瑾严守项城，并请求朝廷宽免了李元德许昌战败之罪，朝廷答应了他的请求。
当年，毛德祖在北方时，与公孙表是旧相识，公孙表为人很有权谋，毛德祖深感忧虑，于是决定使用反间计。
毛德祖写信给公孙表，向他问候，公孙表也回信答谢。然后毛德祖又秘密派人去告诉奚斤，说公孙表与毛德祖有阴谋。
毛德祖每次给公孙表的信，都故意多次涂改，公孙表每次接到毛德祖的信，都呈给奚斤看，奚斤却更加怀疑，于是就把毛德祖和公孙表的事报告了拓跋嗣。
从前，公孙表与太史令王亮同在一个官署做事，公孙表一向看不起王亮，经常轻蔑地侮辱王亮。现在，王亮乘机上奏拓跋嗣说：“公孙表把军营安扎在虎牢之东，方向不利，他是有意使敌人不致立即覆灭。”
拓跋嗣一向迷信巫术，认为果然如此，又勾起多年积累的不满，于是，派人深夜进入公孙表的军帐，把公孙表绞死。
北魏叔孙建率领三万骑兵猛攻东阳城，城中文武官兵才一千五百人。竺夔、垣苗全力固守，而且不时派出奇兵袭击魏军，一次次地击败了北魏的进攻。
于是叔孙建将步骑兵绕城排列，阵地纵深十多里，又大规模地建造攻城武器。竺夔组织挖掘的四道防守堑壕，被魏军填平了三道，还攻城车撞击城墙。
竺夔派人从地道中出击，用粗绳把撞车拉翻、摧折。魏军又组成更大的包围圈，攻势越发凶猛。时间一久，东阳城城墙纷纷崩溃，战士死伤惨重，剩下的残兵，又困又乏，东阳城陷落在即。
这时，刘宋的檀道济率军抵达彭城，因司州、青州同时告急，他所率的军队人数太少，不能分兵救援，而他距离青州的东阳城道路较近，竺夔兵力又弱，檀道济便与王仲德日夜兼程，赶赴东阳城救援。
刘粹派李元德袭击许昌，斩杀了北魏的庾龙，重新夺回许昌。
拓跋嗣亲自率军抵达盟津，于栗在冶阪津搭建黄河浮桥，拓跋嗣率军北渡黄河，向西前往河内。北魏的娥清、周几等人带兵先后到达湖陆、高平等地，当地的居民聚集在城堡中据不投降，还射箭攻击，娥清大怒，连续攻破高平各县，屠杀了数千家，掠获一万余人。
拓跋嗣又派伊楼拔率军前去帮助奚斤进攻虎牢关，毛德祖也渐渐明白，他这是以一己之力在对抗半个北魏的兵力，他们一直顽强抵抗，又斩杀了很多魏兵，而己方的将士也在日渐减少，援军还是遥遥无期，在他们的心中只有一个信念，就是血战到底。
四月初一，拓跋嗣亲自到达成皋，切断了虎牢关到黄河汲水的道路，停留了三日，然后亲自督战，攻打虎牢关，结果除了又损失一大批将士外，虎牢关仍然没有攻下。
