一夜，帝见月光如水，追念平原，惨然下泪。因自吟曰：
明月依然在，佳人难再求。
香魂游浅土，玉骨葬荒丘。
把剑仇难复，吞声怨未休。
枉为天子贵，一妇不能留。
便有人抄他诗句，报知宇文泰。泰大惧，暗想：“我不害他，他必害我，岂可复奉为帝。”密与心腹商议废立之计。侍中于谨曰：“高欢负逐君之丑，天下非之。今若复行废立，恐丞相犯弑主之名，奈何？”泰曰：“今祸难方兴，争战未已。欲御外患，必除内忧。吾以赤心奉之，彼反以我为仇。异日疆场有事，变从中起，则大事去矣。不若除此无道，另立贤明，庶国家长久之计。”谨曰：“帝心诚不可保，但既奉之，而又害之，恐为欢所笑耳。”
泰曰：“笑者小事，今骑虎之势，正不得不尔。”因定计于长安城东，请帝游猎，暗行弑逆。泰遂入朝奏帝，帝许之。
适有天文官启帝云：“臣夜观乾象，帝星不明。又客星侵帝座，黑气直入紫微垣，主陛下明日有不测之忧，慎勿出宫。”帝惊曰：“丞相请朕出猎，奈何天象有此变异？”因降旨于泰曰：“朕躬偶抱微疾，不能行幸。”泰复请曰：“圣躬不安，乞明日君臣共宴于华林园，以遣帝怀。”帝许之。次日，泰于华林园摆设华筵，会集百官，恭迎帝驾临御，提炉引导，曲尽臣礼。筵前管弦齐奏，歌舞喧阗，山珍海味，无不毕陈。百官轮流上酒，帝不觉沉醉。
泰又跪献金卮，俯伏上寿。帝又饮之。宴罢，帝起回宫，文武皆退，乃召天文官问曰：“今日已过，保无事否？”天文官奏曰：“须过亥时，圣躬万福。”
帝命之退，遂就寝。至半夜，腹痛如裂，知中毒，大呼曰：“斛斯椿误我！斛斯椿误我！”不数声，遂崩。时正亥刻，年二十五岁。宫官忙报知宇文泰。
泰尚未寝，即带腹心左右，先自入朝，问内侍曰：“帝临崩有何言？”内侍曰：“帝呼斛斯椿误我数声而绝。”泰于是约束御林军士，把守各处宫门，然后传召百官。天将明，百官皆至，闻帝崩，皆惊愕失色。然权归宇文，无一人敢出声者。泰命殓帝尸，俟新天子立始行丧礼。后人有诗悼之曰：
一失江山不自持，避汤就火亦奚为。
不堪洛下沧桑变，又见长安似弈棋。
泰命群臣议所当立，众举帝兄之子广平王元赞，年虽幼，以序以贤，允协人望。泰疑未定。时独坐室中，侍中濮阳王元顺来见，泰迎入室中，问：“王何言？”顺垂泪曰：“下官为立君之事而来。”泰曰：“王意中谁可者？”
顺泣曰：“高欢逼逐先帝，立幼主以专权。明公宜反其所为。广平幼冲，不足为帝。愿公立长君以安社稷。”泰曰：“王言是也。吾欲奉太宰南阳宝炬为帝，王意以为可否？”顺曰：“南阳素有仁义之风。奉以为帝，天人允服，足见公之赤心为国也。”泰即传谕百官，众皆悦服。乃备法驾，具冠冕，率文武耆老，皆至王府劝进。南阳辞不敢当，众皆伏地嵩呼。三让三请，王乃登车，即位于城西坛上，临大殿受朝。改元大统，颁诏大赦，追赠父京兆王为文景皇帝，母杨氏为文景皇后，立妃乙弗氏为皇后，长子元钦为太子。进丞相泰为都督中外诸军、彔尚书事、大行台，封安定王。泰固辞王爵，乃封安定公。以尚书斛斯椿为太保，广平王赞为司徒。文武名官皆进爵有差。殡孝武于草堂佛寺，丧礼俱简。谏议大夫宋珠悲哀特甚，数日水浆不入口，呕血数升。泰以名儒，不之罪也。
其时有渭州刺史可朱浑道元，本怀朔人，初与侯莫陈悦连兵相应，后悦为泰所杀，道元据州不从。泰攻之不能下，遂与连和，命守渭州。及孝武西迁，魏分为二，道元之母与兄皆在山东邺城，不能接归。又少在怀朔，与欢亲善，故家室在东，欢亦常抚恤之。道元每切思亲之念，特以孝武旧君，不忍背负，留关西不返。一旦，新君诏至，知孝武已崩，深为骇异。遣使长安，访得帝崩之由：因与泰不合，遂为所害。大怒，告众将曰：“吾所以弃家离母而留此者，以欢犯逐君之罪，泰有奉主之功故耳。今泰擅行弑逆，其恶更甚于欢，岂可与之同事。吾今引兵车行，诸将愿去者随吾以去，不愿去者请归长安，吾不禁也。”众将皆曰：“公不欲与逆臣为伍，某等亦生死从公。”
要晓得可朱浑道元是关西虎将，素号万人敌。又抚下以恩，与同甘苦，能令士卒致死，用兵如神，泰亦畏之。故欲东行，士无异志。道元又曰：“吾有书先达晋阳，谁堪使者？”阶下走上一将，年方二十，凛凛身材，骁勇无比，便道：“小弟愿往。”乃道元之弟天元也。道元大喜道：“弟既肯行，便领书去。但路上须要小心，不可有失。”天元领了兄命，带了家将十余人，飞马而去。行至乌兰关，关将不肯放行。盖其时灵州不服，泰遣李弼、赵贵二将正欲往征，关口谨防奸细出入，如无泰命，不许放出一人一骑。天元候至更深，便于关前四处暗暗放起火来。风烈火猛，沿烧甚炽。关上望见火势，开关救火。天元引十数骑，从闹中夺路而走。把关军士拦挡，天元连杀数十人，逃出关口，迳往灵州飞奔而去。不一日到了灵州，备说投东之故。曹泥大喜，便差人护送前往。
再说把关将当夜擒得天元从者一人，审出情由，飞报长安。泰大惊，谓诸将曰：“可朱浑道元勇冠三军，若令东去，关西又生一劲敌矣。必乘其未去，擒之以归，方免后忧。诸将中谁可往者？”众举侯莫陈崇可使。盖崇勇而善战，所向无敌，曾单骑擒丑奴于阵上，是泰麾下第一员健将，故众举之。
泰遂授以精骑五千，往渭州截其去路。泰又思陈崇虽勇，恐不足以制之。又传谕李弼、赵贵大军勿往灵州，且于乌兰关截杀道元之军，勿使走脱。