北魏北海王元颢意识到自己夺取了一定的政权，便趁势与临淮王元、安丰王元延明一起密谋反叛梁朝。
元颢为了借助陈庆之的兵力平定眼下的混乱局面，与陈庆之表面上十分团结，其实两人都各有所图，言语之间也多有猜忌。陈庆之暗中早有防备，他劝元颢说：“我们从很远的地方来一路攻克此地，会有一些人不服，如果他们打探到我们的虚实，趁势联合兵力将我们重重包围，我们拿什么应对？不如上奏梁朝天子，请求朝廷再派精兵增援，同时敕令各州，如果有梁朝的队伍在此沦陷，务必要全都集结到我们这来。”元颢觉得有理，打算采纳他的建议。元延明说：“你仔细想想看，目前陈庆之兵的兵力不过数千，您驾驭起来都已经稍有一定的难度了，倘若再增加他的兵力，他还会再听从你的命令吗？一旦您的大权失去，势必事事都会受制于人，大魏朝的江山恐怕也就朝不保夕了！”听了元延明的话，元颢便放弃了之前的想法。为了防止陈庆之暗中向梁武帝汇报情况，元颢向梁武帝上书说：“目前除了尔朱荣还负隅顽抗外，河北、河南都已平定。对于捉拿尔朱荣，我和陈庆通力合作就行。眼下刚刚收服各州郡，应该多加安抚而不宜再增加兵力，否则会使百姓感到不安。”梁武帝便下令，各部队不再前进，原地待命。
鉴于洛阳城中羌族、胡族的军队数量不到梁朝军队的十分之一，军副马佛念对陈庆之说：“将军虽威名远扬，名震中原，但元颢对将军却多有猜疑。您不如趁此千载难逢的机会，攻元颢于不备，进而占据洛阳，以绝后患。”陈庆之没有采纳他的建议。陈庆之在被元颢任命为徐州刺史后，坚决要前往彭城。元颢心里很害怕没敢让他去，对他说：“圣上既然委托你全全负责洛阳城，如果突然听说你要离开洛阳而前往徐州，他一定会认为您不顾国家利益，一心只求富贵和功名，这样的话不仅对你不利，恐怕也会连累我！”陈庆之便不敢再说什么了。
尔朱荣与元颢两军对战，相持于黄河之上。陈庆之镇守北中城，元颢则亲自率军镇守河桥南岸。在三天之内，陈庆之打了十一仗，击杀了很多敌人。元颢麾下有一位夏州义士负责镇守河中渚，不料他暗中串通尔朱荣，请求为尔朱荣破桥立功。尔朱荣率兵赶到河桥，谁曾想，桥破之后后续部队没有接应上，反倒被元颢抓住了机会，将尔朱荣的军队一举歼灭。尔朱荣对失败的结果大为失望。元颢又派安丰王元延明镇守黄河沿岸，加强防守。由于无船渡河，北魏军便商议打算暂且挥师北上，攻打元颢之事以后再想办法。
黄门郎杨侃对尔朱荣说：“当初大王是在得知夏州义士会来做内应后才从并州发兵呢，还是仅仅为了彰显自己的才能、振兴皇室大业？散了再聚、伤好再战也是作战中的常态，何况我们现在并没受什么损失，不能单单因为这件小事而放弃所有计划！眼下老百姓对将军您的这一举动也是望眼欲穿，如百姓看到我们毫无所获，又立即班师回朝，一定会大失所望。百姓一旦涣散了，战事的胜负也就很难论定。我们不妨征调百姓的木材，做一些木筏和船只，然后夹杂着沿黄河排列开来，表面上让敌军觉得我们有渡河的气势，实则我们的船只首尾又相距很远！元颢必定会被迷惑而不知所措，我军一旦渡过黄河，必定功绩卓著。”高道穆对尔朱荣说：“眼下皇上对前线战事十分忧虑，迫不得已的话还要亲自征战，我们做臣子的应该为此感到羞愧。
现在大王能够辅天子令诸侯，还拥有百万大军，如果我们先制造木筏然后分散渡河，大破元颢的军队易如反掌，万万不可挥师北上，使元颢抓住机会得以休养生息，蓄势待发！倘若这样的话，无异于养虎为患，后悔就来不及了！”尔朱荣说道：“黄门郎杨侃提到类似的计谋，我跟大家再商议一下吧。”刘灵助对尔朱荣说：“用不了十天时间，黄河以南一定能平定。”伏波将军、正平郡人杨跟他的族人因为家里有几艘小船，又是马渚当地人，便主动请求当向导。五月十八日，尔朱荣命令车骑大将军尔朱兆和大都督贺拔胜率领众军捆木做筏，连夜从马渚西边一个叫硖石的地方渡过了黄河，大败敌军，抓获了元颢的儿子元冠受。安丰王元延明的军队得知此事溃不成军，纷纷逃窜。失去依托的元颢，不得不率百名骑兵向南逃走。陈庆之见状，也收了军队，率领一些人马向东逃窜了。元颢一逃走，他之前攻克的城池，势必全部归降了北魏。尔朱荣亲自率军乘胜追击陈庆之，又逢嵩高河发大水，陈庆之的队伍可谓是全军覆没。而陈庆之则乔装打扮成一个和尚，从小路逃回到了建康。梁朝仍论功行赏，授他为右卫将军并封侯永兴县。
中军大都督兼领军大将军率军入住皇宫，封存国库，将各个庭院打扫干净。前往北邙恭迎孝庄帝。一见到孝庄帝，杨津便失声痛哭起来，跪地向孝庄帝谢罪。孝庄帝没有怪他，并犒赏了他。五月二十日，北魏孝庄帝正式入住华林园，大赦天下。尔朱兆被任命为车骑大将军兼仪同三司，文武百官也都加官进爵，其中加官五级的有：从北方随孝庄帝来的将士，皇帝身边侍奉的文武百官，在与元颢一战中誓死没有投降的将士们。对于向朝廷报告敌情的河北官员及在河南地区一战中坚决未投降元颢的将士则官加两级。二十二日，又封大丞相尔朱荣为天柱大将军，并再次增加封户，累计已达二十万户。
兵败的元颢从辕向南部逃窜，等到了临颍随从的骑兵也逃窜殆尽。几乎孤立无援的元颢被临颖县吏卒江趁机杀掉。第二天，临颍县吏将元颢的首级送到了洛阳。不久，临淮王元又也归降孝庄帝，先前逃亡的安丰王元延明，也带着家眷投奔梁朝。