宇文泰手下的小弟李弼认为敌众我寡，平地布阵对着砍吃亏，应该选择在沙苑以东十里以外的渭曲，长满芦苇的沼泽地埋伏，等待东魏军上钩。宇文泰觉得这办法还行，那里地势狭小，不利于大部队突击，正适合自己的小部队，于是，命令军士偃旗息鼓，突然转移阵地。到了预设阵地，以部将赵贵、李弼分置左右，背水列阵埋伏于芦苇丛中，听见鼓声就一齐动手砍人。
宇文泰这一招挺损，将军队布置在沼泽地中，让敌人摸不清虚实，自然产生疑虑。而自己的军队背对着渭水，退无可退，只能向前拼命。这就是所谓的置之死地而后生。但是，宇文泰忘了一件事，他已经把自己的军队置于当年刘玄德伐吴大军一样的处境，如果东魏出了一个陆逊，他必然要成为烤乳猪。
高欢率军追击，手下的都督斛律羌举劝说道：“宇文泰只想决一死战，就象个疯狗一样，豁上命也要咬人。渭曲芦苇茂密，泥泞不堪，士兵交战用不上全力，应该派兵包围，围而不战。然后暗中派精兵掩袭长安，端掉宇文泰的老巢，如此，宇文泰无处可逃。”
从地理上看，高欢大军在西，宇文泰军在东，长安在西边，实际上高欢军和宇文泰军是互相截断了对方的归路。从形势上看，宇文泰要多吃亏，南边就是渭河，阻止了自己军队机动的能力。此时，高欢如果派兵包围沼泽地，然后分兵沿渭河西进长安，宇文泰只能眼睁睁的看着，一点办法也没有，最后就是束手就擒。
由此可见，交战的双方都给对手留下了空档，指挥者都算不上顶尖的军事家。但无疑的是，宇文泰的死穴更大，已经处在了兵法上的绝地，只要高欢下手快，宇文泰很快就会死翘翘。
这是一个好办法，可是高欢有更好的办法，听说渭曲芦苇丛生，现在风干物燥，一粒火星就能燎原。于是灵机一动，说道：“放火把宇文泰烧死，这招怎么样？”
这个办法很毒辣，一旦大火连营，宇文泰只能成为一只烤乳猪了。或许是宇文泰命不该绝，偏偏一向坏得离谱的侯景这时却出了个奇葩主意，建议说：“应该生擒宇文泰展览，这小子如果被烧成灰，谁会相信我们真的大胜！”
高欢精明盖世，这时反倒脑袋进水了，一时拿不定主意。躇踌之间，朝廷的汨阳郡公、大将彭乐刚刚喝过了老酒，正在兴头上，盛气请战，大声嚷嚷道：“我们人多势众，一百人对付一个，还怕不打胜仗吗？”
高欢被报仇雪恨的念头弄迷糊了，在太阳即将落山的黄昏时分，下令进击。东魏将士望见西魏军队的阵地静悄悄，以为没几个人，于是纷纷贪功冒进，一窝蜂的往前冲，根本无法保持队形。这一刻等得太久了，看到东魏军已经进入了弓弩的射程，宇文泰亲自擂响战鼓，命令军队出击，“李弼、赵贵伏兵顿起”，骠骑大将军于谨率领主力迎头攻击，给了东魏军一个下马威，大都督李弼率六十名铁骑从侧面突出横击，拼命砍杀，卫将军赵贵率军包抄。在那一刻，东魏军队被截成两段，首尾不能相顾，东魏将士极为惊慌。
李弼的兄弟李标是个子矮小，堪与武大郎媲美，但人小鬼大，砍人的功夫一流，跃马陷阵时趴在马背上，一把长刀出神入化，杀人于无形。东魏将士只要看见一匹战马纵横驰骋，马上像见了鬼一样躲避，唯恐沾上。宇文泰远处望见无人驾驶的马匹到处疯跑，对小弟们叹道：“胆略如此，何必八尺之躯！”
宇文泰的小弟们英雄辈出，西魏军征虏将军耿贵也是一只老虎，每次突阵冲杀，都弄得一身血呼啦的，好像职业杀猪匠。宇文泰夸奖说：“看这小子满身是血，就知道杀了不少，何必一定要数几颗脑袋论功！”
高欢的将领也不是草包，也都是战场上的亡命徒。大将彭乐喝了几壶老酒，乘着酒劲儿深入西魏阵中砍人，被数根长予捅了，肠子都流出来。彭乐就像大兴安岭的熊瞎子一样，用手把肠子塞回肚子里又抡枪再战。
看见军伍散乱，军队呈现了败相，高欢不甘心失败，想先收兵集结后再出击。负责传令的小弟过了一会回来，禀告说：“众营皆空，将士都逃了，没有一个吱声的。”
高欢不甘心，还在犹豫。现在大势已去，来不得半点犹豫，大都督斛律金赶紧劝说：“人心都散了，不能再指望了，我们应该立即奔往黄河以东。”
小河沟里翻了船，高欢无论如何也不相信自己败了，趴在马鞍子上连声叹息，就是不走一步。事急从权，斛律金顾不得领导的面子，抡动马鞭，狠狠抽了高欢的战马，一行人逃走，到了河边没找到船，挎着骆驼逃到西岸。
沙苑一战，高欢完败，丧失甲士七万人，丢弃铠仗十八万，军用物资无算。宇文泰取得了不能让人相信的胜利，当然志得意满，命令将士大搞植树造林，绿化祖国大西北，每人在战场上植柳树一株，以示庆贺。
宇文泰的人工林白干了，后世败家子孙都给劈柴烧火了，所以才有了今天的黄土高坡满大街唱。
高敖曹闻听败报，知道完了，于是吐了一口吐沫，从桓农撤围，率领军队退保洛阳。
凭借这场以弱胜强的伏击战，宇文泰既巩固了建立不久的西魏政权，确立了东西魏割据的局面，同时也巩固了自己在西魏政权的主宰地位，为之后北周的建立奠定了坚实的基础。沙苑之战后，东魏失去了战场的主动权，不再能随意侵入关中，东西魏的主战场转为河东（山西）和河南。
西魏宇文泰经此一胜，攻守易势，成为高欢的心腹大患，派兵夺取了黄河以南的许多城镇，兵锋直指邺城，黄河流域再无宁日。
在这场生死博弈之中，实力弱小的西魏明显占了上风，黄河流域的土地大量丧失，都城也暴露在西魏的铁蹄之下。但是，百足之虫死而不僵，仅仅依靠一两次战役，是不可能瓦解一个强大政权的，东西魏弄到大秤杆上称称重量，西魏的份量还是不足。正因为如此，高欢决不能任凭宇文泰做大，因此筹划反攻，打算一举收复黄河流域的地区。