宇文邕再度率军出征，十二月初四抵达平阳。过了两天，各路人马汇集，共有八万人，推进到平阳城下布阵，东西绵延二十多里。北齐为了防备北周军队，曾在城南开凿护城河，从乔山一直连到汾水。如今高纬见北周大军压境，就让军队在护城河的北面布阵。宇文邕军受阻，停了下来。两军隔河对峙。高纬问右丞相高阿那肱：“是出战呢，还是不战呢？”高阿那肱说：“我们的士兵虽然众多，但生病负伤的和在城边打柴做饭的占了三分之一。作战的不过十万人。不如不交战，退守高梁桥。”安吐根说：“区区毛贼，在马背上就能擒获他们，扔到汾水里！”高纬犹豫不决。很多太监说：“宇文邕是天子，陛下也是天子。宇文邕还是远道而来，我们为什么守着护城河反而还怕他们呢？”
高纬于是下定出战的决心，并命人填塞护城河，把水引向南面。宇文邕大喜，率领各路军队进攻。双方军队交锋，混战一团。高纬和冯淑妃一起骑马观战。这时东面的军队稍稍后退，冯淑妃惊惧道：“我军败了！”录尚书事城阳王穆提婆说：“皇上赶快离开！”于是高纬与冯淑妃骑马到高梁桥。开府仪同三司奚长劝谏说：“作战时有进有退是常见的事。现在军阵严整，没有出现伤亡，陛下这时候舍下军队，要到哪儿去呢？马脚一动，军心就会动摇，希望陛下马上回去安慰士兵！”武卫张常山从后面赶来，也说：“军队已经收拢，非常严整，围城的士兵也没有动摇。不相信我的话，请前往巡视。”
高纬打算去看一下，穆提婆却劝阻高纬说：“他的话不能相信。”高纬于是带着冯淑妃向北逃走。北齐军队一溃千里，有一万多人死亡，丢弃的军用物资、器械，堆积如山，绵延几百里。高纬到达晋阳，忧虑恐惧，不知道如何是好。朝臣们都说：“应当减免赋税劳役，安定民心。然后征召士兵，背城死战，安定社稷。”高纬想留下安德王高延宗、广宁王高孝珩镇守晋阳，自己则赶往北朔州。万一晋阳失守，就打算投奔突厥。群臣都不同意，高纬一意孤行，将领们都不愿跟随。
十三日，北周军队抵达晋阳。高纬任命安德王高延宗为相国、并州刺史，统领山西的军队，并对他说：“你自己去夺取并州，我现在要走了。”高延宗说：“为了社稷安危，请陛下不要走。臣愿意为陛下死战，一定能打败他们。”穆提婆说：“天子大计已定，安德王不要再阻拦！”当天夜里高纬冲出五龙门离开，想投奔突厥，随从的官员陆续逃散。领军梅胜郎劝谏高纬返回邺城。
穆提婆投奔北周军队，陆令萱自杀，家里的亲属全被诛杀。宇文邕任穆提婆为柱国、宜州刺史，下诏晓谕北齐群臣，于是北齐大小官吏相继投降北周。
宇文邕轻松攻下晋阳，向邺城进发。高纬不知如何是好，这时，听善于望气的人说，朝廷将会发生变革更替，于是叫来尚书令高元海等人商议，决定按照当年武成帝高湛禅位的旧例，将帝位让给年仅八岁的太子高恒。第二年正月初一，北齐太子高恒即位，高纬为太上皇。
十八日，宇文邕率军到达邺城城下。第二天，包围邺城，焚烧西城门。北齐士兵出城迎击，北周士气旺盛奋勇作战，大败北齐军队。高纬等人带着一百名骑兵从东门逃走，北周军队攻下邺城，派将军尉迟勤追赶高纬。高纬抵达青州，即将进入陈朝国境。高阿那肱却秘密地与北周军队约定活捉高纬，于是报告说：“周朝的军队还远，我已经下令焚烧桥梁截断道路。”高纬暂且放下心来，在青州停留。
北周军队到达关隘，高阿那肱立刻投降。北周军队很快到了青州，高纬用袋子装满金子系在马鞍上，和皇后、妃子、幼主等十几个人骑马向南逃走，二十五日，逃到南邓村时，被尉迟勒等人追上，被一并押回邺城。
四月初三，宇文邕凯旋而归抵达长安。初六，封高纬为温公，北齐的三十多个王，都接受封爵。宇文邕和北齐的群臣纵酒叙谈，让高纬跳舞。十月，北周人诬陷高纬与宜州刺史穆提婆谋反，宇文邕命令把高纬及其宗族一并赐死，高纬的弟弟高仁英由于狂放不羁，高仁雅又是个哑巴，所以幸免一死。
周武帝一生中第三件大事，就是灭北齐，统一北方。长期以来，北周和北齐的关系主要是战争关系，双方互有胜负，力量大体均衡。但是自从北周武帝亲政后，情况发生了很大变化：一是经过灭佛，国家经济实力增长；二是吸收均田上广大汉族农民充当府兵，扩大了府兵队伍，军事优势形成；三是北与突厥和亲，南和陈朝通好，外交策略上很成功。北齐后主高纬则是历史上有名的昏君。
周武帝灭齐，统一北方，在历史上具有十分重大的意义。它结束了自东西魏分裂以来近半个世纪的分裂割据局面，使人民免受战争苦难，得以重建家园，恢复生产，从而促进了整个北方政治、经济、文化方面的广泛交流和发展，为隋统一中国奠定了坚实的基础。
杨坚大权在握
杨坚是北周杨皇后的父亲，任大前疑，声望很高。天元皇帝宇文赟忌惮他，曾经对杨皇后说：“总有一天要把你全家灭族。”宇文赟召见杨坚前，对左右侍从说：“他一旦变了神色，就马上杀了他。”杨坚到后，镇定自如，宇文赟于是作罢。
内史上大夫郑译，曾经是杨坚的同窗，看杨坚的相貌奇特，诚心与他交往。杨坚自知宇文赟忌惮自己，心里总是不安。有一次在宫中的长巷里，他偷偷地对郑译说：“很久以来我就很想镇守藩镇，希望你能帮我留心！”郑译说：“以您的德行声望，一定可以服天下百姓，我也想祈求多福，怎么敢忘呢？”宇文赟准备派遣郑译率领军队进攻南陈，郑译请求任命一位元帅。宇文赟问：“你认为派谁比较好？”郑译回答说：“如果要平定江东，可以派懿戚重臣让随公杨坚同行，担任寿阳总管，督管军事。”宇文赟同意了。
580年五月初五，杨坚被任命为扬州总管。郑译发兵前往寿阳，与杨坚会师。正准备出发，杨坚突然患了脚病，没能成行。初十夜，宇文赟临幸天兴宫，第二天因生病返回。小御正刘昉，一向狡黠极尽诋毁谄媚之能事得到宇文赟宠爱，御正大夫颜之仪也很得宇文赟的信任。宇文赟召见刘昉、颜之仪到卧室，想托付后事，但是喉咙嘶哑，竟说不出话来。
刘昉因为静帝宇文阐年幼，杨坚是杨皇后的父亲，声名隆盛，于是与领内史郑译、御史大夫柳裘、内史大夫韦暮、御正下士皇甫绩商议，拥立杨坚辅政。杨坚百般辞让，不敢接受。刘昉说：“倘若你想做大事，就马上上任，否则我自己干。”杨坚便接受诏命，入宫居住养病。当天，宇文赟去世，秘不发丧。刘昉、郑译又假传诏命，让杨坚统率内外军队。颜之仪知道这是假诏，拒绝接受。
刘昉等人草拟诏书并署上名字，逼颜之仪署名，颜之仪义正词严地说：“天元皇帝驾崩，继承的皇帝年幼，辅佐朝政的任命，应该选宗室中有才能的人。你们备受朝廷恩惠，应当想如何报效国家，怎么能把天下神器借给他人呢？我颜之仪就算是死，也不会欺骗先帝。”
刘昉便代替颜之仪署名，然后颁布下去。各将领既然接受了诏命，就接受了杨坚的调度指挥。
杨坚索要兵符玺印，颜之仪不给。杨坚大怒，命人把他拉出去杀了，但立刻又改变主意，因为颜之仪很有声望，便饶了他，把他调到西部边境任郡守。刘昉、郑译商议让杨坚任大冢宰，郑译自己想担任大司马，刘昉要求担任小冢宰。杨坚暗自问李德林道：“打算怎样安排我呢？”李德林说：“您应当任大丞相、假黄钺、都督中外诸军事。这样才能镇住人心。”为宇文赟发丧以后，杨坚就按照李德林说的实行。刚开始有的大臣还不服从杨坚，杨坚把司武上士卢贲安置在自己的身边。杨坚准备去正阳宫，群臣都不知道是否应该跟随。
杨坚秘密命令卢贲布置侍卫禁军，同时召见群臣，对他们说：“打算求取功名富贵的人就跟随我。”大家有的想去有的不想去，犹豫不决。这时卢贲带着禁兵到了，众人都不敢再离开。众人出崇阳门，到正阳宫，守卫禁止通行，杨坚上前瞪大眼睛呵斥他们，守卫才退下，遂进入正阳宫。于是让卢贲负责丞相府的守卫，任郑译为丞相府长史，刘昉为司马，李德林为府属。
杨坚执政以后，改革了宇文赟时期苛酷的政令，改行宽厚简便的措施。制定《刑书要制》删削旧律。杨坚还提倡节俭，并且以身作则，朝廷上下的人十分高兴。
北周赵僭王宇文招邀请杨坚到他的府邸宴饮，想趁机谋杀他。杨坚自带酒菜赴宴。宇文招把杨坚带进寝室，宇文招的儿子宇文员、宇文贯和妻弟鲁封等人都佩刀侍奉在左右，并在帷幕与坐席之中暗藏兵器，在寝室后面埋伏了武士。杨坚的左右侍卫都不许跟随，只有杨坚的从祖堂弟、开府大将军杨弘与大将军元胄坐在门旁。杨弘与元胄均是杨坚的心腹，以勇武著称。
在酒席上，宇文招不断用佩刀刺着瓜果给杨坚吃，想找机会刺杀他。元胄急忙上前对杨坚说：“相府有事，不可久留。”宇文招呵斥他说：“我与丞相说话，你是什么人？有什么资格插嘴？”元胄手按着佩刀，怒目相向，在杨坚身旁守卫。过一会，宇文招假装呕吐，想去后阁。元胄担心有变，不让宇文招离开，就扶他坐好，如此反复多次，宇文招无可奈何。
宇文招又假称口渴，让元胄到厨房拿水，元胄无动于衷。恰好滕王宇文逌迟到，杨坚走下台阶去迎接他。元胄乘机附耳对杨坚说：“情况有变，请求马上离开！”杨坚说：“他没有兵马，能干什么？”元胄说：“他如果先发制人，大事就完了。元胄并不是怕死之辈，只是担心死了却没有什么价值。”杨坚不听，重新入座。元胄听到寝室后面有士兵穿戴铠甲的声音，于是上前不容分说把杨坚拉下座床，快步离开。宇文招上前追赶，元胄用身体挡住门，宇文招无法出去。等杨坚出了大门，元胄才从后面赶上去。宇文招后悔没有及时下手，后悔得都将手指弹出血了。
几天后，杨坚以宇文招与越野王宇文盛谋反为名，把二人论罪处死，并且还诛杀了他们的儿子。杨坚感激元胄，对他的赏赐无法数清。
杨坚之所以能最后夺取北周政权，建立隋朝，和杨氏的世族地位有着直接的关系。杨氏是从汉朝以来，直到魏晋、南北朝时期的名门望族。在西魏时期，杨坚的父亲杨忠便和独孤信一起投靠了权臣宇文泰。此后，杨忠因为屡建功勋，而且帮助宇文觉建立了北周政权，所以官爵升至柱国，封随国公。之后杨忠凭自己的聪明智慧扫除障碍，大权在握。这为后来其子杨坚专权打下了基础。