得知朝廷即将北伐，刘宋热情高涨，上自王公、妃主及朝廷官员、牧守，下到富有的百姓，每人都捐献出金银、玉帛及其它物资。
由于兵力不足，刘宋又动员并征召了青州、冀州、徐州、豫州、北兖、南兖六个州的青壮年，以每三个壮丁抽一人、每五个壮丁抽二人的比例进行征召，也可以雇用他人代替参军。
命令到达之日起，十天内整理行李衣物，然后出发。沿长江五郡的应征青年在广陵集合，淮河三郡的应征青年在盱眙集合。同时，刘宋又募集有骑兵、步兵专长的勇武壮士，加以厚赏。
有关部门向朝廷启奏说军队费用、物资都不充足，因此扬州、南徐州、南兖州、江州四州凡是家产超过五十万钱的，僧侣尼姑的积蓄满二十万钱的，都要借出四分之一来供军队急用，战事结束后归还。
元嘉二十七年（公元450年）八月十七，刘宋建武司马申元吉一马当先，率军逼近碻磝，北魏济州刺史王买德弃城逃跑。
与此同时，青、冀二州刺史萧斌派将军崔猛攻打乐安，北魏青州刺史张淮之也弃城逃走，萧斌和沈庆之留下据守，王玄谟进军包围滑台；雍州刺史随王刘诞命中兵参军柳元景、振威将军尹显祖、奋武将军曾方平、建武将军薛安都、略阳太守庞法起等率军进攻弘农。
后军外兵参军庞季明年已七十多岁，他自认是关中豪门望族，自告奋勇要偷偷进入长安招募汉夷民众，刘诞同意了他的请求。
庞季明从赀谷进入卢氏，卢氏人赵难收容了他，庞季明趁机劝说当地的士民百姓，响应他的人非常多，薛安都等人借此从熊耳山通过，柳元景率领士卒随后跟进。
刘诞行动如此迅速，豫州刺史南平王刘铄不甘示弱，命中兵参军胡盛之从汝南出发，梁坦从上蔡向长社进军，镇守长社的北魏荆州刺史鲁爽弃城逃走。幢主王阳儿进击北魏豫州刺史仆兰，仆兰败逃虎牢。刘铄再命安蛮司马刘康祖率兵援助梁坦，进逼虎牢。
从战况来看，刘宋的进展非常顺利，几乎是所向披靡。不过，这一切不过是假象。
北魏大臣得知刘宋的行动后，立即向拓跋焘汇报，并建议派遣兵力抢救黄河沿岸储存的粮食和布帛。
拓跋焘淡定道：“战马还没养肥，天气尚热，反击难以建功。倘若宋军不断推进，暂且撤到阴山躲避一下。我们鲜卑人本来就是穿羊皮裤子的，要这些棉布丝帛有何用？只要拖到十月，吾无忧矣。”
按照拓跋焘的想法，即使刘宋打到平城都不怕，等到冬天时再收拾他们。不过，话虽如此，拓跋焘并不是真的完全不抵挡。
九月，拓跋焘率领军队援助滑台，命拓跋晃屯驻漠南防备柔然，又命吴王拓跋余留守平城，征召各州郡五万士卒分配给各路军队。
刘宋最大的优势是水军，而滑台是黄河的水陆要冲，一旦占领滑台，就可以保障水路的畅通。所以，想要控制黄河，必须拿下滑台。
攻打滑台的是王玄谟，他的军队士气旺盛，武器精良，但他为人刚愎自用，贪婪好杀。
当时，居住在黄河、洛水沿岸的百姓都争先恐后地给刘宋军运送粮秣，每天还有数以千计的人拿着武器前来投奔。王玄谟却罢免了他们原来的统帅，将他们配备给与自己关系密切的人，他每发放一匹布，却又命令每家交出八百个大梨，众人大失所望。
此时，王玄谟进攻滑台已有一个多月，始终没有攻下，听说北魏援军就要到来，众将士请求用马车作为营垒，王玄谟没有同意。
十月，拓跋焘来到枋头，派关内侯陆真在深夜穿过刘宋军的包围偷偷进入滑台，安抚守军，登上城头察看王玄谟军营的情况，然后返回。
几天后，拓跋焘渡过黄河，号称百万大军，鼓声如同打雷般震天动地。王玄谟见状害怕了，立即撤退逃走。
趁着刘宋军撤退，北魏军发起追击，杀死一万多人，王玄谟部下或逃跑或战死，到最后几乎全军覆没，丧失的军资及武器堆积如山。
在此之前，王玄谟派钟离太守垣护之率领一百只船作前锋，据守石济，距滑台西南一百二十里处。
垣护之听说北魏军即将到来，立即派人骑骏马送信，劝王玄谟发动紧急攻势：“昔日，武皇帝围攻广固时，死亡的人很多，何况现在面临的事要比那时紧急得多，怎能考虑士卒的存亡劳苦！希望把屠灭滑台作为最急迫的事情来办。”王玄谟不听。
等到王玄谟战败撤退，他来不及向垣护之通报。北魏军将缴获的战舰用铁链拴起来，一连拴了三道，切断黄河，断绝垣护之的退路。
黄河水湍急迅猛，垣护之从中流顺流而下，每遇到铁锁链，就用长柄大斧把它们砍断，北魏军无法制止。
最后，垣护之只损失一只船，其余的船都完好无损，安全返回。但此时，滑台被北魏军牢牢控制在手里，刘宋军陷于被动。
萧斌派沈庆之率五千士卒前去援助王玄谟，沈庆之道：“王玄谟的士卒身体疲惫、士气不足，而寇虏已经逼近，必须有几万人的兵力才可以救援。小部分军队轻率前去，没什么用处。”萧斌坚持要他去。
恰逢王玄谟逃回，萧斌要斩了王玄谟，沈庆之坚决劝阻道：“拓跋焘威震天下，统率百万大军，怎能是王玄谟抵挡得住的？况且，临阵斩将，削弱自己的力量，不是什么好事。”王玄谟因此免除一死。
萧斌打算固守碻磝，沈庆之道：“如今，青、冀二州防务空虚，我们却在这里空守孤城，假若敌人向东进军，那么清水以东就非我们所有。碻磝一旦被孤立隔绝，恐怕又会重演朱修之守滑台一幕。”
这时，朝廷使者来到，传达刘义隆的命令，不许他们撤退。于是，萧斌召集众将商讨，大家都异口同声说应该留下来坚守。
沈庆之道：“将在外君命有所不受，主上下诏时并不了解这里的形势，您有一个范增却不能用，只是在这里空谈有什么用？”
萧斌和在坐的将领都忍不住大笑道：“沈公的学问真是大有长进啊！”沈庆之厉声道：“你们虽然通古博今，却不如下官用耳朵学习。”
最终，萧斌派王玄谟戍守碻磝，申坦、垣护之据守清口，自己率领各路大军返回历城。
