鉴于河阴惨案的发生，孝庄帝元子攸担心尔朱荣终究靠不住，因此一直暗中存有除掉他的想法。但尔朱荣兵多将广，党羽众多，若是直接刀剑相向元子攸没有半点胜算，于是他便筹划起了之前萧道成曾对刘昱使用的“釜底抽薪之计”，不与之明争，而改为暗杀。这一招，东汉末年的王允也对董卓用过，将来大唐末年的昭宗也会对朱温的侄子朱友贞使用。
尔朱荣的弟弟尔朱世隆对元子攸起了疑心，经常提醒尔朱荣多加小心。但此时的元子攸还只有二十三岁，自大的尔朱荣又怎会将他放在心上，还嘲笑尔朱世隆没有胆量。之后尔朱荣试探地将此事禀告给元子攸想要看他的反应，结果被心理素质强大的元子攸通过开玩笑蒙混了过去：“外面也经常传言您想加害于我，又怎能尽信？”于是尔朱荣不再有所疑虑，每次入见元子攸只带着几十个未携带兵器的随从。元子攸看到尔朱荣对待自己还算诚恳，便打算放弃刺杀他的计划，但身边的宠臣为了创立功勋不断挑拨离间，尔朱荣的下属也经常对元子攸大加侮辱，不断劝说尔朱荣废掉他，使得元子攸下定了决心。
元子攸首先策反了一位尔朱荣身边具有鲜卑血统的重臣，因而能够知晓他的一举一动，又将他留在并州（山西）的亲信召回洛阳，断绝了造反的后患。为求万全，元子攸还特意召来史官询问东汉末年王允杀害董卓的经过，并表示：“当时王允若赦免了凉州人，可能事情就成功了，所以等我除掉尔朱荣后，也应该立马赦免他的党羽。即便大事不成，我也宁可像高贵乡公曹髦一样死在诛杀司马昭的路上，而不做亡国之君！”
尔朱世隆看出了端倪，不断劝告尔朱荣先下手为强，但尔朱荣总是不紧不慢：“一个黄口小儿罢了，能掀起多大的风浪？”
530年9月，戊戌日（二十五日），元子攸在大殿埋伏好甲士，派人通知尔朱荣说皇子诞生，但其实当时皇后怀孕仅有九个月。尔朱荣正在赌博，听闻后立刻脱掉帽子，手舞足蹈地跑到宫中庆贺，不曾想这会是自己人生的最后时刻。
当侍从高声传讯尔朱荣到来的消息时，元子攸才切身感到害怕，不觉惊慌失措起来，赶忙索要酒喝以缓解焦躁的心情，左右不禁提醒道：“陛下脸色变了。”
元子攸提前命人拟揭露尔朱荣罪行的诏书，结果侍从手捧文书正要外出时正好碰上了尔朱荣。
“这上面写得什么？”尔朱荣不禁询问。
那位侍从脸色不变地说：“普通敕文。”
于是尔朱荣也没有取来细看。
之后元子攸给尔朱荣赐座，并宣布朝会开始，结果群臣刚行一次礼拜，就有数人拔刀突然闯入。尔朱荣也迅速反应了过来，立刻冲向元子攸，想要挟持他自保。然而元子攸早就以防万一地在膝下藏了一把刀，于是一刀结果了尔朱荣，其余三十个跟随尔朱荣入宫的亲信也都被伏兵所杀，包括他的儿子。
——尔朱荣的失败源于身上的蛮荒习性未改，始终在用草原上那种未开化的原始思维去参与尔虞我诈的政治，既不懂权谋，还把一切都想得如猎杀兔子般直来直去。而元子攸则凭借超乎年龄的智谋与胆识除掉了身经百战的尔朱荣，只差一点就可以在缺兵少将的情况下复兴社稷，创造历史。
众人眼见成功诛杀了尔朱荣全都欢天喜地，得到消息的百官也都入宫道贺，欢呼叫喊声充斥了整个洛阳。
尔朱世隆得知尔朱荣的死讯立刻逃出了城，手下大将贺拔胜选择了留下：“天子既然敢于实施如此大事定然准备周全，我们人数太少，不能轻举妄动。”元子攸对他予以重用，但其实贺拔胜只是诈降，后来又借机回归了尔朱氏。
尔朱世隆本想返回北方，手下谋士建议：“现在天下动乱，弱肉强食，绝不可示弱于人。如果我们仓皇北逃，恐怕还未抵达就会自行内乱。不如先占据河桥，伺机反攻京师，来显示我们余威尚在，这样众人才会因为畏惧而不敢反抗，到时拼死一搏或许还能成功。”尔朱世隆同意了。
之后元子攸尽出府库财物招募敢死之士来征讨尔朱世隆，但洛阳人民根本不熟习战斗，哪是尔朱世隆麾下那些久经沙场的老兵对手，所以多次作战仍无法消灭他。久而久之，朝廷便放松了对尔朱残党的警惕，认为他们已掀不起风浪。谁知远在甘肃的尔朱天光和贺拔岳正在火速赶来，尔朱荣的侄子尔朱兆也从山西前来会合，再加上河北和山东那些忠于尔朱荣的旧部，各路精兵全从四方云集到了洛阳，实力大增。
先前，尔朱荣曾从容询问左右：“万一哪天我不在了，谁可统领军队？”左右回答得都是尔朱兆。但尔朱荣却说：“尔朱兆虽然作战勇猛，但却并非帅才，所能率领的兵马也超不过三千，真正可接替我的只有高欢。”还私下告诫尔朱兆：“你们都不是高欢的对手，恐怕终会被他所俘，一定要小心！”
高欢心机深沉，之前就故意引导尔朱荣大肆诛杀朝臣使他广失人心。等到尔朱荣死后，高欢又以川蜀未平为由拒绝前往洛阳，这样既不用背负弑君骂名，还能暗中扩张自己的势力，毕竟尔朱氏对于他来说也只是可利用的一块跳板。
12月，尔朱兆一路势如破竹地攻打到了洛阳附近。朝中有位依附尔朱荣的元氏宗亲欺骗元子攸说：“黄河深不见底，广阔无边，尔朱兆无法横渡。”元子攸信以为真，便没有及时前去征讨。之后突然狂风暴起，黄沙漫天，野外伸手难见五指，黄河水位骤降。尔朱兆趁机带领骑兵渡河，而元子攸悉心部署在附近防卫的将领竟然全都不战而逃，直到尔朱兆闯入皇宫都没有遇上像样的抵抗。
元子攸快步逃出宫门，结果准备好的马匹又被想逃命的其他人夺去，无奈被俘。尔朱兆对他充满愤恨，下令士兵大肆诛杀元氏亲族，并奸污了许多嫔妃公主。
尔朱世隆也于不久后抵达洛阳，尔朱兆自以为功高，当面指责他没有保护好尔朱荣，双方自此产生嫌隙。高欢写信劝尔朱兆不要杀害元子攸，尔朱兆恼怒他没有前来相助而不予采纳，最终下令在一个佛寺中勒死了元子攸。
元子攸为了对抗尔朱氏，曾向山西某部落首领寻求帮助，请他入主中原。等到元子攸死后，这位首领多次大败尔朱兆的军队。尔朱兆没有办法，只得向高欢求援。高欢故意拖慢行程，借口无法渡过黄河，其实是希望双方两败俱伤能消耗尔朱兆的军力。之后高欢终于帮助尔朱兆打退了敌人，并与他相约结为兄弟，但其实也是因为他有自己的盘算。
等到二人欢宴时，高欢趁着尔朱兆酒醉，说了一大堆溜须拍马的好话，然后缓缓道出了真实目的：“听说当年参加六镇反叛的二十万余众现在虽然都归大王管理，但仍旧反叛不止，可见您应当重新选择心腹来统御他们，兄弟可以为你排忧解难。”尔朱兆看高欢说得真切，想都没想便答应了，而高欢却担心尔朱兆酒醒后反悔，赶忙冲出营帐向众人宣布了对自己的任命。过了不久，高欢又以连年干旱为由，将这批骁勇的部众全部迁往了自己管辖的地区，大大增强了实力。
有臣子对尔朱兆说：“高欢雄才大略，现在又手握重兵，后果不堪设想。”尔朱兆也反应了过来，然而高欢已经率部远去，于是赶忙亲自追赶。抵达后的尔朱兆取下自己的佩刀交予高欢，然后伸出脖子让他砍，高欢大哭：“自从尔朱荣将军死后，我所能仰仗的只有您了，如今您也被外人挑拨而怀疑我，我又该何去何从？”说罢再次起誓绝不相负，尔朱兆也再次被他的花言巧语所骗。