时高欢军骑兵不足2000,步兵不满3万,自知众寡难敌,遂于二十八日在韩陵山布设圆阵,并连接牛驴阻塞归路,使部众决心死战。高欢自领中军,从父弟高岳领右军,高敖曹领左军,与尔朱兆军激战。初时,中军不利,尔朱兆等乘机急攻。高岳领500骑冲其前,部将斛律敦收散卒蹑其后,高敖曹以千骑横击,前后夹击尔朱氏军,大败之。 贺拔胜和徐州刺史杜德于阵中投降。尔朱兆领残兵遁还晋阳,尔朱仲远逃奔东郡,后降南朝梁。四月,斛斯椿败回洛阳后,率部叛离尔朱氏,杀尔朱世隆和尔朱彦伯及其同党,擒尔朱天光、尔朱度律送于高欢。韩陵之战造就了高欢无人能撼的威望和地位。