永安三年（南梁中大通二年，公元530年）十二月壬寅朔（初一），一份紧急军情被送到了元子攸面前。北边的尔朱兆已经开始行动攻打丹谷，都督崔伯凤战死，都督史仵龙打开营门向尔朱兆请降，源子恭则是溃退逃走。
这让元子攸很是忧虑，当下他所能倚仗的就只有黄河天险了。在元子攸的认知中，黄河水又深又宽，尔朱兆想要轻易渡河也绝非易事。先前元子攸刚得到尔朱兆南下消息的时候，曾想亲自统领六军讨伐，却被华山王元鸷劝阻，他的理由和元子攸一样，“黄河水宽万仞，尔朱兆怎么会过得来呢？”这番话可是让元子攸彻底觉得高枕无忧了，可元子攸不知道元鸷一直依附于尔朱氏。
谁曾想尔朱兆率领骑兵从河桥的西边渡过了黄河，此地的黄河水竟然还没不过马腹，契胡骑兵渡过所谓的天险竟然是毫不费力。更要命的是甲辰日（初三）这天又刮起了沙尘暴，一时间狂风大作黄尘漫天，这无疑成了契胡骑兵的绝佳掩护，直至尔朱兆的骑兵抵达皇宫的宫门，值宿的卫士才发觉。等他们想要搭弓放箭，却由于狂风大作，箭根本射不出去，众人见状只得四散奔逃。
等到尔朱兆的部队攻进了皇宫，北魏禁军还想殊死一搏之时，元鸷又站了出来，下令禁军放下武器投降。这下子元子攸彻底成了孤家寡人，当他走出云龙门外时，正好遇到城阳王元徽骑马而逃。元子攸仿佛抓到了救命稻草，连声呼叫元徽，可此时的元徽自顾不暇，哪还有空搭理元子攸，直接自己跑了。倒霉的元子攸很快就被尔朱兆的骑兵抓住，并被锁在永宁寺的楼上。由于天气十分寒冷，元子攸向尔朱兆索要头巾取暖，但遭到了拒绝。
取得大胜的尔朱兆此刻也展露出了尔朱氏家族残暴的一面，他扎营于尚书省，用天子才能使用的金鼓，在庭中设刻漏。同时他下令杀害皇子，对宫中的嫔御、妃子、公主大加污辱，又纵兵大肆掠夺财物，杀了司空临淮王元彧、尚书左仆射范阳王元诲和青州刺史李延等。
至于抛下元子攸独自逃跑的元徽，一路逃至山南，来到了前洛阳令寇祖仁家。这寇祖仁一家出了三位刺史，都是由元徽引荐提拔的。谁曾想此人却贪图元徽携带的财宝，一边假意收留他，一边又吓唬元徽说官军抓捕他的人就要到了，让元徽赶快逃到别处去。等到元徽逃走后，寇祖仁又派人在半路上杀了元徽，将他的人头送到了尔朱兆处。虽然尔朱兆奖赏了寇祖仁，但不久后他贪图元徽财宝的事也被知晓，尔朱兆怀疑他有所隐瞒，也将他残忍杀害。
不久后尔朱世隆、尔朱仲远纷纷来到了洛阳，但尔朱兆却不敢在此久留。原来先前元子攸曾拉拢河西贼帅纥豆陵步蕃合作，让他派兵攻袭秀容郡。等到尔朱兆进入洛阳后，纥豆陵步蕃便挥军南下，兵势十分强盛。担心后方有失，尔朱兆让尔朱世隆、尔朱度律、尔朱彦伯等人留守洛阳，自己则在甲寅日（十三日）带着元子攸一同回晋阳。
甲子日（二十三日，公元531年1月26日），元子攸被缢杀于晋阳的三级佛寺中，死时年仅二十四岁。同时遇害的还有陈留王元宽，至此北魏可以说已经是名存实亡了。
