玉壁久攻不下,东魏军又损失惨重,高欢忧愤发病,一病不起。一天夜里有大星坠于营中(古人认为陨石是将星坠落),高欢惊惧,解围而走。归途中,军中讹传韦孝宽大弩射杀高丞相,西魏闻知此消息,又派大军四处高喊:“劲弩一发,凶身自殒。”为使军心不致摇荡,高欢不顾病重之身,在露天大营召集诸将宴饮,令斛律金唱《敕勒歌》:“敕勒川,阴山下。天似穹庐,笼盖四野。天苍苍,野茫茫。风吹草低见牛羊。”高欢亲自和唱,哀感流泪。 东魏武定五年(547年)正月朔日(即农历正月初一),恰巧日蚀。高欢在垂死之时叹道:“日蚀为了我吗?死亦何恨!”,并交代高澄,为其铺平道路,不久薨逝于晋阳家中,时年五十二,葬在义平陵。 高欢去世后,长子高澄独担东魏大任,后被膳奴刺杀。次子高洋袭位。东魏武定八年(550年),高洋废黜东魏孝静帝元善见,建立齐国,史称北齐。其子高洋称帝后,追尊高欢为太祖献武帝,后被改尊为高祖神武帝。