公元574年七月二日，北周武帝前往雲陽視察，他的弟弟宇文直認為時機已到，遂發動叛亂。二十七日，他率領黨羽襲擊肅章門，負責留守長安的長孫覽嚇得逃奔雲陽，尉遲運恰巧在肅章門內，他當即與衛兵們一起關閉大門，宇文直的叛軍湧到門外，砍斷了尉遲運的手指，尉遲運勉強將肅章門關上。叛軍無法攻進門去，遂縱火焚燒大門，尉遲運擔心大火熄滅後，叛軍會闖進宮來，遂下令將宮中的木材、床板等投入火中，並澆灌上原油，讓火燒得越來越大。過了很久，大火仍未熄滅，宇文直只好退去。尉遲運見狀，趁機率領留守部隊追擊，大破叛軍，宇文直率領一百多名騎兵挑出長安，逃亡荊州。
七月三十日，宇文邕回到長安，八月三日，他派人抓獲了宇文直，將其廢為平民，囚禁起來，不久，又把他殺掉了。
處理宇文直之變後，宇文邕馬不停蹄，前往同州（今陝西省大荔縣）、蒲州（今山西省永濟市），視察邊境防務，他還下令邊境各城要加強戰備，增加糧食儲備，擴充兵力。北齊人聽說後，也相應地增加了防禦。柱國於翼建議說∶“在邊境上小打小鬧，雙方互有勝負，無關大局。不如解除戒嚴，與之恢復友好關係，等到對方放鬆警惕後，我們再趁著他們沒有防備，出其不意，才能一舉將他們消滅。”宇文邕聽從了。
勳州刺史韋孝寬上書提出了滅齊的三個方案：
上策是自軹關東下，與陳軍互為椅角，同時。令廣州（今河南省魯山縣）方向的軍隊從三鴉（今河南省魯山縣西南）關出擊；招募山南（伏牛山以南）的精銳，沿著黃河順流而下；另外派遣北山（指今陝北）的匈奴族部眾切斷北齊幷州（今山西省太原市）、晉州（今山西省臨汾市）之間的交通要道。除了這幾支部隊外，還要招募北齊境內的勇士，以高官厚祿為誘餌，讓他們充當北周的先鋒。
中策是繼續等待時機，與南陳一起進一步分散敵人。從三鴉關以北一直到萬春（今山西省河津市）以南沿著兩國邊境線，要大規模進行屯田，儲備軍糧，招募將士。陳軍一旦在東南發起進攻，雙方陷於僵持時就乘虛襲擊，打破敵人的防禦陣線。北齊如果前來救援就堅壁清野，等到撤離後再捲土重來。利用邊防軍去對付北齊的中央軍，使北周不費吹灰之力卻疲勞北齊，不出一兩年，他們內部肯定會發生變亂，然後再趁機進攻，一定能一舉將其滅亡。
下策是採取與北齊和好的政策，保持通商關係，養兵蓄銳，相機行事。
周武帝宇文邕看了韋孝寬的奏表，將開府儀同三司尹婁謙召進內殿，說∶“我將要用兵，你看該先進攻哪個國家？”尹婁謙回答∶“北齊君主受家奴弄臣的擺佈，昏庸無能，他們的大將斛律光已經因讒言而被殺，如今，北齊上下離心離德，百姓道路以目，齊國容易被擊敗。”尹婁謙的話說到了宇文邕的心坎裡，他聽了，禁不住笑了起來。
三月二日，宇文邕派遣尹婁謙與小司寇元衛出使齊國，實地進行考察。起初，宇文邕只是與齊王宇文憲、內史王誼（王盟侄孫）一起討論伐齊事宜，又派納言盧韞前往安州（今湖北省安陸市），徵詢安州總管於翼的意見，其餘人等一概不知。到了七月二十四日，宇文邕才在大德殿召集大將軍以上的高階將領，將這一決定通知了大家。
七月二十五日，北周武帝宇文邕正式下詔宣佈伐齊，他任命柱國、陳王宇文純，滎陽公司馬消難，鄭公達奚震（達奚武之子）為前三軍總管，以越王宇文盛、周昌公侯莫陳崇、趙王宇文招為後三軍總管。命令齊王宇文憲率領兩萬軍隊朝黎陽（今河南省浚縣）殺來；隨公楊堅、廣寧公薛迥率領三萬水軍從渭河進入黃河，順流而下；梁公侯莫陳芮率領兩萬軍隊封鎖太行道（今河南省與山西省之間的交通）；申公李穆率領三萬軍隊封鎖河陽道（今河南省孟州市的道路）；常山公於翼率領兩萬軍隊向陳州（今河南省項城市）、汝州（今河南省汝州市）殺來。七月三十日，周武帝宇文邕親自率領六萬人馬直撲河陰（今河南省孟津縣）。楊素請求率領他父親的舊部擔任先鋒，宇文邕同意了。
以上兵力約為十八萬人。
周武帝宇文邕將率領主力直撲河陽（今河南省孟州市）。內史上士宇文弓文認為北齊雖然荒亂，但不乏能人。河陽（今河南省孟州市）是北齊重要的交通樞紐，駐紮有大量的精兵，全力進攻恐難奏效。應該進攻少兵的汾曲（指晉州，今山西省臨汾市）。
遂伯下大夫鮑宏也反對直撲洛陽，應該進攻汾、潞二州，直撲晉陽（今山西省太原市），出其不意。除此之外，還有很多人主張在山西用兵，但周武帝均未聽從。
周軍進入北齊境內後，秋毫無犯，嚴禁砍伐樹木、踐踏莊稼，違者斬首。八月二十五日，宇文邕親自率軍進攻北齊河陰大城（今河南省孟津縣東），將其攻克。齊王宇文憲率部攻克了武濟（今河南省孟津縣），轉而包圍了洛口（洛水注入黃河處），又攻克了東、西二城，用火船焚燒了北齊在洛口附近架設的黃河浮橋。當晚，北齊永橋大都督傅伏從永橋（在今河南省武陟縣）火速西上，趕到中潭城（在今河南省孟州市西南黃河河心島上）增援。北周軍隊已經攻克了南城、包圍了中潭城，連續進攻了二十天，仍然無法得手。北齊洛州刺史獨孤永業固守金墉城，宇文邕親自率軍攻城，也沒有攻下。獨孤永業連夜趕製兩千個馬槽，北周人聽說後，認為北齊援軍可能很快就要到達了。
九月，北齊右丞相高阿那肱率軍從晉陽南下，抵禦周軍。齊軍行至河陽（今河南省孟州市）後，正巧宇文邕生病了，周軍遂開始西撤。齊軍也焚燒了自己的戰艦，傅伏對行臺乞伏貴和說∶“周軍已經疲憊，我請求率領兩千精兵前往追擊。”但乞伏貴和沒有答應。周軍其餘各路也都取得了勝利，攻克北齊三十餘座城池，也都全部丟棄西撤。只有藥王城（在今河南省濟源市境內）地勢險要，留下儀同三司韓正駐守，但不久韓正就投降了北齊。
宇文邕的第一次伐齊，歷時一個多月，可以說是無功而返。
可以說，不論是韋孝寬的第一條計策，或是宇文邕實際上採取的方案，都有不盡合理之處。韋孝寬的第一條計策的核心是∶以主力部隊從軹關東進，沿黃河北岸谷地一路殺向鄴城。這一招的前提是：北線能夠牽制住晉陽齊軍，切斷太行山南下的通道，南線又能牽制住洛陽、豫州的齊軍，但這顯然是十分冒險的，一旦南北兩線無法牽制住齊軍，則周軍主力後方以及側翼立即暴露在齊軍的夾擊之下，勢必陷於有去無回的險地，因此，韋孝寬的計策是不足取的。
宇文邕雖然批判地採納了韋孝寬的建議，但並沒有將首攻目標放在鄴城，而是放在了洛陽，這一方案相對於韋孝寬的建議來說要穩妥了很多。但從實戰的結果來看，原計劃以齊王宇文憲之軍前突至黎陽的設想顯然又是不現實的，也是建立在成功堵住晉陽齊軍南下的假設上，而實際情況可能是∶周軍雖然取得了一系列的勝利，但並沒有實現原初的設想，即未能完全封鎖住晉陽齊軍南下的通道，這樣一來，齊王宇文憲的區區兩萬人馬就不敢往前繼續深入了，遂加入了洛陽戰場，而這又回到了兩國曆次洛陽會戰的老路上。
史稱，周軍之所以撤兵是宇文邕病了，其實，也許並不可信。實際情況可能是∶周軍雖然總兵力不少，但由於原計劃用於堵截的部隊很多，因而極為分散，而齊軍援軍到來後，在洛陽戰場這一區域性地區，周軍已並不佔據優勢、為了防止邙山慘敗的重演，宇文邕不得不明智地主動撤離了。另外一個因素可能是∶趁著周軍東下之際，吐谷渾可能在北周西部發動了攻勢，周武帝不得不回師，對付吐谷渾。
