魏孝庄帝元子攸为避陈庆之锋芒，被迫撤至长子（今山西长子西）。元颢遂入洛阳，魏临淮王元彧、安丰王元延明率百官迎元颢入宫。元颢改元大赦，以陈庆之为侍中、车骑大将军、左光禄大夫，增邑万户。
不久，上党王元天穆、王老生、李叔仁又率兵四万攻克大梁，并分遣王老生、费穆进据虎牢，刁宣、刁双入梁、宋。陈庆之闻后，率军掩袭，魏军皆降。元天穆率十余骑北渡黄河而逃，费穆攻虎牢，在即将攻克的时候忽然听说元天穆已经向北逃跑，认为自己已经没有后继之力，于是向陈庆之投降。
陈庆之又进击大梁、梁国，都攻占下来。梁武帝闻讯后，再次亲书诏书进行嘉勉。陈庆之和部下皆穿白袍，一路上所向披靡，所以洛阳城中童谣曰：“名师大将莫自牢，千兵万马避白袍”。元颢、陈庆之，从铚县至洛阳，前后作战47次，攻城32座，皆克，所向无前。
至此，事出不虞，天下改望。黄河以南的州郡，纷纷都投靠了元颢。而元欣也曾打算投靠元颢，只是在崔光韶的力劝之下，才作罢。
北魏孝庄帝逃到河北，元颢的军队在元彧、元珍孙、元袭的带领下，一鼓作气追到河北，欲杀死孝庄帝。郑先护奋力拒战。尔朱荣以独孤信为前驱，与元颢军队战于河北，元颢军队战败。元彧撤走，而元珍孙、元袭，依然拒绝退出河北，最终，尔朱荣击破并斩杀了元珍孙、元袭。尔朱荣遂迎驾孝庄帝于河内。
元颢入洛后，日夜纵酒，不恤军国大事。陈庆之的梁军士兵，“所从南兵，陵暴市里”。所以，令朝野感到失望。
当时，洛阳地区的梁军不满1万，而拥立元颢称帝的夷、胡大军已经多达10万。副将马佛念劝陈庆之偷袭元颢并占据洛阳，陈庆之不从。陈庆之向元颢请求出镇徐州，而元颢已对陈庆之产生了猜忌，拒绝了陈庆之的请求。陈庆之不敢复言。
北魏天柱将军尔朱荣带着从洛阳出逃的北魏孝庄帝，连同尔朱世隆、元天穆、尔朱吐没儿、高欢以及鲜卑和蠕蠕的大军，挥师洛阳。元颢占据洛阳六十五天，令元延明缘河据守与尔朱荣对峙。陈庆之为了争取战略上的主动，带领不满1万的梁军渡过黄河，驻守中郎城。和北魏大军展开鏖战。陈庆之处于绝对的劣势，但仍然在中郎城阻截了尔朱荣三天，杀伤甚重。尔朱荣用木头做成木筏，令尔朱兆、贺拔胜从硖石渡河，与元颢战于河桥，先后击破元冠受、元延明等人，元颢的10万大军最终战败。元颢逃到临颍，遇贼人被擒，洛阳失陷。
不满1万的陈庆之军队，被高琳所破。陈庆之虽然兵败，但仍有数千人尚在。因为元颢已败，陈庆之开始向南梁撤退，尔朱荣亲率大军追击。陈庆之在蒿高遇到了山洪爆发。正在渡河的梁军被洪水吞没，陈庆之本人幸免于难。失去军队的陈庆之化妆为一个僧人躲过尔朱荣大军的搜捕，逃到豫州，在豫州得到当地人的帮助，才辗转返回南梁。回到南梁，萧衍对陈庆之大加封赏，升陈庆之为右卫将军，永兴侯，封邑一千五百户。
