齐军占领定阳、姚襄城，而唯独位于两城之间的郭荣城还在北周军队手中。
齐军攻下定阳后，段韶、高长恭转身对付宇文宪；
宇文宪率领军队严阵以待，双方交手后，齐军击败北周大将军韩欢所部，周军阵脚动摇；
宇文宪见此，亲自督战，才将齐军击退。此时，夜色渐浓，双方遂各自收兵。
北周宇文护见宇文宪无法完全取胜，遂在黄河之上架设浮桥，准备率军强渡黄河，与齐军决战。
齐军段韶率军在黄河上游放下木筏，试图毁掉浮桥，但没有成功，周军顺利渡过了黄河。
北周斛律光所部还未赶到宜阳时，北周宇文纯、田弘已经攻克了北齐宜阳…等九座城池。
北齐斛律光率领五万齐军来到宜阳地区，双方交战，并未夺回宜阳，但攻占了北周建安…等四座城堡，俘获周军上千余人。
此刻，汾北战场上，齐军主帅段韶病重，不得已提前返回北齐。兰陵王高长恭接替他，并担任齐军主帅，继续与周军作战，宇文护始终无法夺回定阳、姚襄二城。
斛律光在宜阳方向制止了北周军队的攻势后，齐帝高纬听信谗言，怕斛律光功高盖主，便下令军队回朝并解散部队。
军中战死兵卒并未得到抚恤，不少有功将士也未得到封赏，斛律光遂奏请朝廷请求抚慰。
斛律光边行军回朝边等待朝廷的使者，可是，斛律光的奏表在朝被人耽误，齐帝高纬并不知晓。
斛律光的大军回到邺城城西的紫陌，安下大营并等待朝廷的使者。
齐帝高纬见斛律光不听从命令，还带大军直逼邺城讨要封赏，他顿生反感，压着怒气命太监前去传命，陆令萱在旁安抚。
斛律光入宫觐见，高纬掩饰情绪，佯装高兴的模样接见斛律光，并答应了斛律光的请封。不久后，派人前往军中安抚，之后，下令解散了军队。
齐军与周军对战许久，这场战役从公元569年至571年结束。双方交战已是筋疲力尽，齐军在汾北占领了北周的定阳、姚襄；但周军则在南线攻占了宜阳等地。
北齐与北周的汾水之战，因宜阳之战长期对峙，斛律光采用避实击虚之策，转而进攻汾北，意图大破僵局。虽夺了定阳、姚襄，但也失去了战略要地宜阳。
此场战役，暂时遏制了北周的扩张势头。
宜阳、汾北之战，双方算是谁也没占便宜。就在北周与北齐对战时，北齐内部发生一系列事件，【北齐胡太后与齐帝高纬处死了赵郡王高叡、尚书令胡长仁…等人；排挤了领军娄定远、尚书右仆射元文遥，剥夺了高俨的领军将军等职务；瓦解了异己势力。
和士开、高阿那肱、綦连猛三人均担任领军将军或是中领军，监领禁卫军。
升任太保斛律光为太傅；大司马高润为太保；大将军高俨为大司马；任命兰陵王高长恭为尚书令（取代胡长仁）；中书监魏收升任尚书左仆射（取代元文遥）；
弘德夫人穆邪利生下高恒，不满百日便被册立为太子；琅琊王高俨之变；淮阳王和士开被杀；胡太后奸情败露；琅琊王高俨被杀；胡太后被软禁；平原王段韶病死；】
宜阳、汾北之战结束，面对现状，北周与北齐开始谈判；
十月，双方各派出使者，确定了外交关系；两国最终达成协议，一致休战。
北周大冢宰宇文护命令大将军宇文盛在定阳以北修筑大宁城（今山西省大宁县西，靠近黄河东岸），然后班师回营。
北齐兰陵王高长恭也率军回到齐国，两国又暂时恢复了和平。