这次北伐以刘宋的完全失败告终，而其时北魏尚是两面作战，并且国力远不如刘宋，犹得取胜，可见南北方的军队战斗力的差距。其后南北方保持了近20年的平静。北魏四处攻伐，公元439年，拓跋焘灭亡北凉，统一北方。刘宋也休养生息，力量增强了不少。公元450年二月，魏军以10万之众再次南伐。刘宋守将纷纷弃城而走，除悬瓠城外丢失了很多地方。南军对北军的畏惧可见一斑。正如沈庆之所言“马步不敌，为日已久矣。请舍远事，且以檀、到言之。檀道济再行无功，到彦之失利而返。今料王玄谟等未逾两将，六军之盛，不过往时。将恐重辱王师，难以得志。”

在这样的情况下，宋文帝刘义隆却战心大起，想要凭借国力的优势去北取中原。他不听朝中有识之臣的劝谏，专听谄媚之人的吹捧，下了北伐的决心。

公元450年七月，宋军大举北伐。非常可惜的是，南朝最有名的将领檀道济此时已被冤杀，南军缺乏统军大将。宋文帝便重用王玄谟等人。以其弟江夏王刘义恭出镇彭城，节度诸军。

东路军，王玄谟率领申坦、沈庆之等人乘坐1万艘戈船作为前锋进入黄河，进攻镐礅、滑台等地，由萧斌为统帅，在青、兖地区推兵向前，俱归武陵王刘骏节制。武陵王刘骏率水陆继进，并节制东路军。

中路军，臧质率领王方回、刘康祖、梁坦共有步骑10万，取道许昌攻向洛阳。南平王刘铄率兵继进，并节制中路军；

西路军，柳元景率庞法起、薛安都等人从襄阳出击，从襄阳北上攻击弘农一带。由随王刘诞节制西路军。

江夏王刘义恭进驻彭城，统一调度三路诸军。

东路军走黄河直入山东，连得乐安等数城。萧斌命王玄谟进攻滑台。滑台城小兵少，本不难攻。可王玄谟想进城掳掠财物，不让破坏城池，也不让用火箭攻城。同时王对来投军的中原义军非常不信任，不但任意拆散分配，还向其家人派饷，弄得人心大失。结果滑台攻了几个月也没攻下来。

到了十月，拓跋焘亲自率军来到达枋头，先派遣猛将陆真在夜间穿过刘宋的数万大军而进入滑台城内，安抚滑台守军。然后，拓跋焘亲自率军南下，解救滑台。在两军相接之际，王玄谟被魏军的威势吓得魂飞魄散，不战先逃。结果宋军大败，损兵一万余人，其余将士尽数散亡。布置在滑台城的兵器、粮草堆积如山，刘宋军人弃甲如山。魏军又用铁锁封锁黄河，宋军水军拚死突围，方才脱逃。魏军继续进兵山东，宋军锐气已失，虽分兵把口，但苦战不胜，不得不纷纷弃城。东路军北伐至此失败。

中路军，臧质、王方回、刘康祖、梁坦率领步骑10万作为中路军前锋，经许昌而攻洛阳，刘铄率大军跟进。魏长社守将鲁爽委城而走。刘宋中路军占据长社，继续北进。魏永昌王拓跋仁率8万骑兵从西面前来驰援。刘铄派遣到坦之到虎牢地区部署防线，被拓跋仁突破。到坦之败走后，拓跋仁乘胜进击，梁坦的军队被全军击溃。臧质、刘康祖都被迫南撤，王方回的部队不知去向。拓跋仁于是率兵攻向赵淮，攻破悬瓠之后，俘获了赵淮，继续进攻，又攻破了项城，等到攻到淮西时，与刘康祖的8千步军进行了激烈的血战。刘康祖结车而营，固守待援。起初，防守稳固，但后来天空刮起了北风，在拓跋仑的建议下，拓跋仁施展火攻。刘康祖阵营大乱，最后刘康祖英勇战死，全军尽没。魏军围寿阳，继而连续洗劫周边各地。

西路军进兵河南，沿路中原人纷纷响应，攻城略地，进展很快。柳元景继续进兵关中，连克陕城、潼关等地。而中路的梁坦、刘康祖等军也攻下长社，进逼虎牢，一时形势很好。但此时东路军已败，北魏军长驱进兵江淮。宋文帝震恐，急命西路军班师回救，结果西路军只好放弃所得各地回军，这场大规模的北伐至此以失败而告终。

北伐既败，魏军的南侵攻势却愈发锐利起来。

这场战争以刘宋的惨败而结束。刘宋的核心统治区域被北魏远征军大幅度、大纵深的穿插，不但使得刘宋军队损失惨重，还使得刘宋的民众被魏军屠杀掳掠，家园被付之一炬，损失不计其数。刘宋长江以北的六州之地一片荒芜，就连树苗都难以找到了。刘宋王朝几乎倾尽所有的国库财产都难以供应江北六州的稳固统治，所以，刘宋王朝还对其他地区大幅度地征收了大量的财力、物力，于是“深赋厚敛，天下骚动”，从此，“邑里萧条，元嘉之政衰矣”。胜利的北魏远征军虽然大伤元气，但是，在北魏远征军中，很多很多的魏军将士死去是因为“疾疫死者甚众”，而并非战死。而由于北魏远征军御敌于国门之外，对刘宋的核心统治区域长驱直入，所以，北魏国土没有被战火摧残。至此，南强北弱的态势被彻底逆转。

从能力上来说，刘义隆缺乏对战争判断的能力，拓跋焘在打仗这方面要远远强过刘义隆。皇帝乃九五之尊，未必要懂打仗，只要能让会打仗的人为他卖命效果也是一样的。不过刘义隆是个很自负而且很自大的人，他坚信自己所做的都是对的。

因宋文帝的年号为元嘉，故这场大规模北伐被称为元嘉北伐，或者元嘉之战，又因为此战中，拓跋焘兵临长江北岸的瓜步山，所以也叫瓜步之战。后世大词人辛弃疾曾作《永遇乐。京口北固亭怀古》一词，内有“元嘉草草，封狼居胥，赢得仓皇北顾”之句，说得正是这段千古教训。