五月，北齐人征召建安公萧渊明，并谎称如果送来萧渊明，就会撤军，陈霸先不敢怠慢，命人安排船只准备将萧渊明送到北齐军中，但不巧的是，五月九日，萧渊明背上的毒疮溃烂竟然死掉了。五月十日，北齐军队从芜湖出动，朝建康杀来。五月十六日，北齐军队进入丹杨县（即丹阳县，在今安徽省当涂县东），五月二十二日，北齐军队进抵秣陵旧县（今江苏省南京市江宁区东南）。陈霸先派遣周文育率军驻扎在方山（一名天印山，在今江苏省南京市江宁区东南），徐度驻扎在马牧（即牧马场，在今江苏省南京市江宁区南），杜稜驻扎在大航（朱雀桥）以南，与北齐军相持。
五月二十七日，北齐军队在秦淮河上搭建木栅便桥，渡过了秦淮河，当晚进抵方山山下，徐嗣徽等人率领水军停泊在青墩（在今安徽省当涂县西南二十里，今名青堆沙）至七矶（确址不详，疑为在今江苏省南京市秦淮河入长江口附近）一线，切断了周文育所部的退路。周文育率部擂鼓呐喊出击，徐嗣徽等人无力制止，等到天明时，周文育率军向徐嗣徽所部发起反攻。徐嗣徽军中猛将鲍砰乘坐一条小船断后，周文育驾驶一条小舟直取鲍砰，只见他纵身一跃，跳上鲍砰的小船，一刀将其斩为两段，然后，拖着鲍砰的小船回到本阵。徐嗣徽军人见状大为惊骇，遂不敢与周文育水战，徐嗣徽将战舰留在芜湖，率领军队从陆路出击。陈霸先侯安都、徐度所部也都召回到京师。
五月二十九日，北齐军队从方山推进到倪塘（今江苏省南京市江宁区东南），侦察骑兵一直抵达到台城城下，建康震动，梁敬帝萧方智率军驻扎在长乐寺内，宣布内外戒严。
陈霸先在白城（今江苏省南京市江宁区东湖熟镇附近）抵御徐嗣徽，刚巧与周文育所部会合。双方将要交战，突然刮起了大风，陈霸先说：“兵法说大军不能逆风作战。”周文育却说：“事情危急，管不了那么多了！”说完，抽出长槊拍马朝敌人阵中杀去，士兵们也紧随其后，蜂拥而上，而不久风向也转了，梁军杀伤了数百敌人。侯安都与徐嗣徽等人在耕坛（皇帝的责任田，今江苏省南京市通济门外）交战，侯安都亲率十二名骑兵朝北齐军阵突击，一举击破敌人，生擒北齐仪同三司乞伏无劳。取胜之后，陈霸先又避实击虚，暗中从前线撤下三千精兵交给沈泰，命其偷偷渡过了长江，奔袭驻扎在瓜步（今江苏省六合县东南长江渡口）的北齐行台赵彦深，缴获了一百多艘战舰、一万斛粮食。
六月一日，北齐军队偷偷运动到钟山，侯安都与北齐将领王敬宝在钟山西麓的龙尾交战，梁军军主张篡战死。六月四日，北齐军队推进到幕府山，陈霸先派遣部将钱明率领水军从江乘（今江苏省仪征市长江南岸渡口）出击，切断北齐军队的粮道，缴获了北齐的运粮船，北齐军队军粮不足，开始杀死马匹、驴子充饥。六月七日，北齐军翻越钟山，陈霸先率领各军分别驻扎在乐游苑以东（今江苏省南京市覆舟山以南）一直到幕府山北麓，切断了北齐军进攻建康的通道。六月九日，北齐军推进到玄武湖西北，打算占领北郊坛，南梁军队也从覆舟山以东移动到北郊坛以北，与北齐军队相持。
当时，连日大雨倾盆，建康近郊平地积水一丈多深，北齐军人日夜坐在泥地之中，脚趾全被泡烂，只能把锅灶悬着才能煮饭，可是，台城以及潮沟以北却没有被水淹，地面干燥，南梁军队可以轮番休整。然而，此时的建康也非常危急，建康已如同一座孤岛一般，与外界隔绝，粮道也被北齐军队切断，城内的百姓也都逃离建康，想强行征发也没有了对象。六月十一日，天气稍稍转晴，陈霸先打算对北齐军队发起进攻，千方百计搞来些米饭分给士兵们，但士兵们仍然又饥饿又疲惫，难以战斗。正巧陈蒨从三吴地区送来三千斛大米、一千只鸭子，陈霸先立即命人煮米宰鸭，全军将士都能分得一份荷叶煲饭，数片鸭肉。第二天天还未亮，陈霸先命令部队饱餐战饭，即率军从幕府山出击。侯安都对部将萧摩诃说：“你骁勇之名闻于天下，百闻不如一见。”萧摩诃回答：“那今日就让大人您见识一下！”两军将要交战，侯安都却突然摔下马来，北齐军队一下子就扑了上来。萧摩诃大喊一声，单身匹马朝齐军杀来，齐军无不闻风丧胆，吓得四散奔逃，侯安都才逃过一劫。陈霸先与吴明彻、沈泰等人一齐朝北齐军杀来，双方纵兵大战，正在难分难解之际，侯安都率军又从白下（今江苏省南京市北）朝北齐军背后杀来，顿时北齐军大败，梁军一直追杀到临沂（侨郡，在今江苏省句容县北）。此战梁军共斩杀了齐军数千人，生擒徐嗣徽及其弟弟徐嗣宗，斩首示众，齐军士兵相互践踏而死的数不胜数。紧接着，梁军乘胜收复了江乘、摄山（即栖霞山）、钟山等地，生擒萧轨、东方老、王敬宝等四十六名北齐将帅。北齐军士侥幸逃到长江岸边的，用狄草编成木筏过江，好不容易划到江心，木筏就解体了，人落入水中淹死，尸体漂流到下游的京口，密密麻麻地布满了江岸，此战，北齐将领任约、王僧愔二人侥幸逃出一命。
六月十四日，大胜后的各路梁军又来到南州，焚烧了北齐的战舰。六月十五日，南梁宣布大赦。十六日，解除戒严状态。官兵们把赏赐给的财物拿去换酒，才够一人喝醉。十七日，南梁朝廷诛杀了北齐将领萧轨等人，北齐人听说后，也杀死了作为人质的陈昙朗。陈霸先为了报答侯安都，上书梁敬帝，将自己兼任的南徐州刺史一职让给了侯安都。