公元574年七月二日，北周武帝前往云阳视察，他的弟弟宇文直认为时机已到，遂发动叛乱。二十七日，他率领党羽袭击肃章门，负责留守长安的长孙览吓得逃奔云阳，尉迟运恰巧在肃章门内，他当即与卫兵们一起关闭大门，宇文直的叛军涌到门外，砍断了尉迟运的手指，尉迟运勉强将肃章门关上。叛军无法攻进门去，遂纵火焚烧大门，尉迟运担心大火熄灭后，叛军会闯进宫来，遂下令将宫中的木材、床板等投入火中，并浇灌上原油，让火烧得越来越大。过了很久，大火仍未熄灭，宇文直只好退去。尉迟运见状，趁机率领留守部队追击，大破叛军，宇文直率领一百多名骑兵挑出长安，逃亡荆州。

七月三十日，宇文邕回到长安，八月三日，他派人抓获了宇文直，将其废为平民，囚禁起来，不久，又把他杀掉了。

处理宇文直之变后，宇文邕马不停蹄，前往同州（今陕西省大荔县）、蒲州（今山西省永济市），视察边境防务，他还下令边境各城要加强战备，增加粮食储备，扩充兵力。北齐人听说后，也相应地增加了防御。柱国于翼建议说∶"在边境上小打小闹，双方互有胜负，无关大局。不如解除戒严，与之恢复友好关系，等到对方放松警惕后，我们再趁着他们没有防备，出其不意，才能一举将他们消灭。"宇文邕听从了。

勋州刺史韦孝宽上书提出了灭齐的三个方案:

上策是自轵关东下，与陈军互为椅角，同时。令广州（今河南省鲁山县）方向的军队从三鸦（今河南省鲁山县西南）关出击；招募山南（伏牛山以南）的精锐，沿着黄河顺流而下;另外派遣北山（指今陕北）的匈奴族部众切断北齐并州（今山西省太原市）、晋州（今山西省临汾市）之间的交通要道。除了这几支部队外，还要招募北齐境内的勇士，以高官厚禄为诱饵，让他们充当北周的先锋。

中策是继续等待时机，与南陈一起进一步分散敌人。从三鸦关以北一直到万春（今山西省河津市）以南沿着两国边境线，要大规模进行屯田，储备军粮，招募将士。陈军一旦在东南发起进攻，双方陷于僵持时就乘虚袭击，打破敌人的防御阵线。北齐如果前来救援就坚壁清野，等到撤离后再卷土重来。利用边防军去对付北齐的中央军，使北周不费吹灰之力却疲劳北齐，不出一两年，他们内部肯定会发生变乱，然后再趁机进攻，一定能一举将其灭亡。

下策是采取与北齐和好的政策，保持通商关系，养兵蓄锐，相机行事。

周武帝宇文邕看了韦孝宽的奏表，将开府仪同三司尹娄谦召进内殿，说∶"我将要用兵，你看该先进攻哪个国家?"尹娄谦回答∶"北齐君主受家奴弄臣的摆布，昏庸无能，他们的大将斛律光已经因谗言而被杀，如今，北齐上下离心离德，百姓道路以目，齐国容易被击败。"尹娄谦的话说到了宇文邕的心坎里，他听了，禁不住笑了起来。

三月二日，宇文邕派遣尹娄谦与小司寇元卫出使齐国，实地进行考察。起初，宇文邕只是与齐王宇文宪、内史王谊（王盟侄孙）一起讨论伐齐事宜，又派纳言卢韫前往安州（今湖北省安陆市），征询安州总管于翼的意见，其余人等一概不知。到了七月二十四日，宇文邕才在大德殿召集大将军以上的高级将领，将这一决定通知了大家。

七月二十五日，北周武帝宇文邕正式下诏宣布伐齐，他任命柱国、陈王宇文纯，荥阳公司马消难，郑公达奚震（达奚武之子）为前三军总管，以越王宇文盛、周昌公侯莫陈崇、赵王宇文招为后三军总管。命令齐王宇文宪率领两万军队朝黎阳（今河南省浚县）杀来;随公杨坚、广宁公薛迥率领三万水军从渭河进入黄河，顺流而下;梁公侯莫陈芮率领两万军队封锁太行道（今河南省与山西省之间的交通）;申公李穆率领三万军队封锁河阳道（今河南省孟州市的道路）;常山公于翼率领两万军队向陈州（今河南省项城市）、汝州（今河南省汝州市）杀来。七月三十日，周武帝宇文邕亲自率领六万人马直扑河阴（今河南省孟津县）。杨素请求率领他父亲的旧部担任先锋，宇文邕同意了。

以上兵力约为十八万人。

周武帝宇文邕将率领主力直扑河阳（今河南省孟州市）。内史上士宇文弓文认为北齐虽然荒乱，但不乏能人。河阳（今河南省孟州市）是北齐重要的交通枢纽，驻扎有大量的精兵，全力进攻恐难奏效。应该进攻少兵的汾曲（指晋州，今山西省临汾市）。

遂伯下大夫鲍宏也反对直扑洛阳，应该进攻汾、潞二州，直扑晋阳（今山西省太原市），出其不意。除此之外，还有很多人主张在山西用兵，但周武帝均未听从。

周军进入北齐境内后，秋毫无犯，严禁砍伐树木、践踏庄稼，违者斩首。八月二十五日，宇文邕亲自率军进攻北齐河阴大城（今河南省孟津县东），将其攻克。齐王宇文宪率部攻克了武济（今河南省孟津县），转而包围了洛口（洛水注入黄河处），又攻克了东、西二城，用火船焚烧了北齐在洛口附近架设的黄河浮桥。当晚，北齐永桥大都督傅伏从永桥（在今河南省武陟县）火速西上，赶到中潭城（在今河南省孟州市西南黄河河心岛上）增援。北周军队已经攻克了南城、包围了中潭城，连续进攻了二十天，仍然无法得手。北齐洛州刺史独孤永业固守金墉城，宇文邕亲自率军攻城，也没有攻下。独孤永业连夜赶制两千个马槽，北周人听说后，认为北齐援军可能很快就要到达了。

九月，北齐右丞相高阿那肱率军从晋阳南下，抵御周军。齐军行至河阳（今河南省孟州市）后，正巧宇文邕生病了，周军遂开始西撤。齐军也焚烧了自己的战舰，傅伏对行台乞伏贵和说∶"周军已经疲惫，我请求率领两千精兵前往追击。"但乞伏贵和没有答应。周军其余各路也都取得了胜利，攻克北齐三十余座城池，也都全部丢弃西撤。只有药王城（在今河南省济源市境内）地势险要，留下仪同三司韩正驻守，但不久韩正就投降了北齐。

宇文邕的第一次伐齐，历时一个多月，可以说是无功而返。

可以说，不论是韦孝宽的第一条计策，或是宇文邕实际上采取的方案，都有不尽合理之处。韦孝宽的第一条计策的核心是∶以主力部队从轵关东进，沿黄河北岸谷地一路杀向邺城。这一招的前提是：北线能够牵制住晋阳齐军，切断太行山南下的通道，南线又能牵制住洛阳、豫州的齐军，但这显然是十分冒险的，一旦南北两线无法牵制住齐军，则周军主力后方以及侧翼立即暴露在齐军的夹击之下，势必陷于有去无回的险地，因此，韦孝宽的计策是不足取的。

宇文邕虽然批判地采纳了韦孝宽的建议，但并没有将首攻目标放在邺城，而是放在了洛阳，这一方案相对于韦孝宽的建议来说要稳妥了很多。但从实战的结果来看，原计划以齐王宇文宪之军前突至黎阳的设想显然又是不现实的，也是建立在成功堵住晋阳齐军南下的假设上，而实际情况可能是∶周军虽然取得了一系列的胜利，但并没有实现原初的设想，即未能完全封锁住晋阳齐军南下的通道，这样一来，齐王宇文宪的区区两万人马就不敢往前继续深入了，遂加入了洛阳战场，而这又回到了两国历次洛阳会战的老路上。

史称，周军之所以撤兵是宇文邕病了，其实，也许并不可信。实际情况可能是∶周军虽然总兵力不少，但由于原计划用于堵截的部队很多，因而极为分散，而齐军援军到来后，在洛阳战场这一局部地区，周军已并不占据优势、为了防止邙山惨败的重演，宇文邕不得不明智地主动撤离了。另外一个因素可能是∶趁着周军东下之际，吐谷浑可能在北周西部发动了攻势，周武帝不得不回师，对付吐谷浑。