高欢开始时对玉壁城围而不攻，原本是准备“围点打援”。
宇文泰不上当，不发一兵一卒来援，使高欢的计划落空。
高欢也不在意，因为他有多套作战方案。
高欢稳步推进自己的作战计划。
他连续两天下令试攻玉壁城门、城墙，得出结论：玉壁城防坚固，西魏守军训练有素、战意高昂。
玉壁城建在黄土塬上，大致正方形，周长8里，也就是城堡面积一平方公里左右。守军只有八千人。
高欢大军如果不理会玉壁城，直接西去攻打蒲坂，则面临着被玉壁城西魏军切断粮草供应线的风险。
高欢认为，玉壁城看似癣疥之疾，实则可能致命。必须拿下它，解除后顾之忧。
既然用寻常办法进攻玉壁城无效，那就采用非常办法。
高欢从参加起义军到现在，20多年来，经历的攻城战数都数不清。
对于攻城，他有许多办法。
根据玉壁城具体情况，高欢决定首先采取“断水法”：切断玉壁城水源，逼韦孝宽投降。
他下令在汾河上游选个合适的豁口处，构筑一道堤坝，将汾河改道，使其绕开玉壁城。
然而，王思政在建城时就设计了应对断水的办法：他下令在城里开凿了许多深水井。无论汾水绕道多远，河水总要渗透到地底。玉壁城的井水不会枯竭。
东魏军的断水工程完工后，东魏军士们发现：玉壁城内一片安静祥和，没有丝毫缺水迹象。
经过派人侦察，高欢才了解到，城内的十几口深水井，完全能满足军民需要。
耗费了大量人力物力的断水工程，白干了。
断水行动失败，高欢使出第二招：在城外堆土夯筑高台，到时在土台上俯射城内军士。
城墙上的韦孝宽见东魏军筑台，只是笑了笑。
他一点也不慌，因为他早有准备。
玉壁城内搭建了几座了望&射箭塔。
韦孝宽下令：东魏军堆垒的土台有多高，玉壁城内的射箭榻就相应加高。反正比城外的土墩高几尺，可以俯射土墩上的东魏军。
结果是，东魏筑台军士刚一爬上土墩，就遭到西魏军无情射杀。
筑垒土台攻城的法子也行不通，高欢不得不放弃。
断水、筑台的法子无效，高欢使出第三招：挖地道。
高欢安排军队在城北佯攻，下令派出大量军士，在城南黄土塬同时开挖地道。
十条地道齐头并进，一步步深入到玉壁城内。
然而，韦孝宽对东魏军的地道攻城法早有预案。
他下令在距离北城墙二十丈处筑起一道内城墙，让军士埋伏在内城墙后。
东魏军士兵从地道里钻出来，还没看清形势，就遭到西魏军箭射、刀砍、斧劈、枪刺、戟捅……
随后，西魏军采用更直接的办法，将点燃的柴草抛进地道，并向里面鼓风。
东魏军士兵被火烤烟熏，惨不忍睹。
高欢的地道入城计也告失败。
高欢多种办法攻城遭遇大败，深感耻辱。
他下令改回最传统的攻城办法，以冲车强力撞击城门、城墙，以云梯辅助进攻。
——高欢这是恼羞成怒了。他用的是人海战术，企图凭20万人vs8千人的优势，蛮横杀进城里。
韦孝宽下令紧急缝制结实的牛皮皮幔，让军士们排队牵拉着皮幔，预拦冲城车，缓释冲城车的撞击力。
东魏军用布纱蘸上火油抛向皮幔，西魏军则用铁钩钩住火把回抛到东魏军中，烧得东魏军士兵们嗷嗷叫唤……
眼看东魏军死伤无数，而攻城几乎没有进展，高欢祭出了最后的大杀招：开挖多条地道入城，以木头支撑地道。最后烧毁支撑木桩，使城墙塌陷。
十几年前，高欢由太行八陉的滏口出河北时，就是用这招“地道焚柱法”攻下了邺城，取得首秀大捷。
这次，高欢久攻玉壁不下，不得不孤注一掷，再次使用这招。
他下令同时开挖21条入城地道，边挖边以木桩沿线支撑。
地道挖好后，高欢下令在木桩上涂抹桐油，由内向外点燃木桩。
这一招果然很管用，玉壁城墙被烧塌了许多豁口。
高欢下令东魏军从城墙豁口往里冲锋。
只是，让东魏军士们万万没想到的是，他们冲进城后，一排排密集叠置的栅栏挡住了他们的去路。
栅栏后面是严阵以待的西魏军士。
只听韦孝宽一声令下，西魏军的箭矢像下雨一样疾射向东魏军，东魏军成片倒下。
高欢下令督战队驱赶东魏军军士拼死杀进城内，西魏军守军与他们展开近距离殊死搏杀……
东魏军人数虽多，奈何玉壁城只是弹丸之地，东魏军无法全面展开，人数优势发挥不出来。
西魏守军战意激昂，部署得当，众志成城。
东魏军死伤非常惨重，渐渐失去斗志。
高欢军队始终无法让西魏守军退后一步。
最后，高欢不得不下令停止进攻。
东、西魏军的玉壁城攻守战，已持续了一个多月，玉壁城依然屹立不倒。
不是高欢攻城乏术，也不是东魏军士不够勇猛。
实在是因为高欢遭遇到了命中克星韦孝宽。
在韦孝宽指挥下的8000军士和几万百姓，不但誓死不屈，而且守城战打得极具章法，以最小的己方牺牲，换来敌方最大损失。
己方军民越守越有希望，敌方将士越攻越灰心丧气。
此消彼长，韦孝宽率领的玉壁城军民，创下了战争史上的守城奇迹。
高欢武力攻城失败，仍不甘心。
他最后尝试一下心理攻势，以政治筹码为诱饵，作拉拢韦孝宽的努力。
高欢次子高洋手下有个参军名祖珽，他与韦孝宽有些交情，这次正好随军跟在高欢身边。
高欢让祖珽在城下向韦孝宽喊话，开出优厚条件，劝后者投降东魏。
韦孝宽答：“本城主乃长安人，祖参军劝我离故土就他乡，是不是脑子坏掉了？”
城里的西魏军士兵们哄然大笑。
许多人高喊道：“换个脑筋正常的人来吧！”。
祖珽来自范阳祖氏，自幼就有“神童”之誉，这下被气得七窍生烟。
在高欢授意下，他制作了许多幅悬赏书，射进城内。
悬赏书写着：“斩城主者，拜太尉，封开国郡公，赏帛万匹。”
韦孝宽命人将东魏悬赏书收集起来，在后面写上：“ 若有斩高欢者，西魏国依此封赏。”
随后，他命弓箭手将其射回到东魏军阵营里。
高欢见到韦孝宽的以牙还牙悬赏令，急火攻心，吐出一口老血。
高欢病倒了。仿佛一下子衰老了许多。
无可奈何之下，高欢下令撤军，退回晋阳。
玉壁之战前后持续了50多天，以东魏军战死7万多人、无功而返结束。