这个时势下，高欢也是无法独善其身的，他与段荣和尉景带领着军队脱离起义军，但也不想向北魏投降，因为关陇和河北都接连有人民武装起义，于是高欢就向河北转移，他们日夜兼程来到河北地界。
高欢等人打探到柔玄镇人杜洛周在河北上谷（今河北怀来）聚众起义，改年号真王。于是高欢领兵向上谷进军，响应杜洛周，他们跟随起义大军攻陷附近郡县，收缴粮草物资供应自己的军队，使得自己的军事力量没有因乱世而被削弱。
到了九月份，杜洛周率义军围攻燕州（治今河北涿鹿）刺史崔秉。崔秉向北魏皇帝求救，要求朝廷出兵镇压杜洛周。
魏帝元诩收到崔秉的加急军报后，派遣幽州（今北京）刺史常景为行台（即将军），与幽州都督元谭同领官军征讨起义军。
官兵在河北沿途置兵，占领险要，阻止义军南攻。只是官军虽然庞大，朝廷和地方政府均贪敛粮草军饷，以至官兵要饿着肚子去打仗，军心浮躁，战斗力不佳。
双方僵持不下，到了第二年正月，因为长期缺乏粮食供给，北魏驻扎安州（治今河北隆化）的官军中约2万名官兵为求生存背叛北魏，响应杜洛周，加入了起义军。
杜洛周率领义军与之会合。北魏将军常景派兵于军都关拦截背叛的官兵，被杜洛周的义军打败。杜洛周攻破扼守军都、居庸两关的北魏官军后，便南下幽州（今北京），打算继续扩充地盘。
是年四月，杜洛周带领起义军自河北上谷南下，进攻蓟城（今北京大兴），打败都督李琚，但因为受到北魏将军常景的截击，被迫退还上谷。
到了十一月，杜洛周再次带领起义军围攻范阳（今河北涿州）。范阳城守将为了将粮食供应给官兵，就对城内的百姓巧取豪夺，将本属于百姓的粮食都抢掠一空。
时令冬天，范阳城内的百姓因为长期缺粮，饥寒交迫，煎熬至十二月，范阳城内居民暴动，擒魏将军常景和幽州刺史王延年向杜洛周投诚。随即，杜洛周等义军入城驻守。
高欢等其他起义军也跟随着进入了范阳城驻扎，起义军打开官府粮仓，开仓发放救济粮给全城的百姓，得到城内百姓的拥戴。
高欢等人也决意投靠杜洛周，所以对杜洛周的行军部署都跟随响应，大军在范阳城驻兵期间，杜洛周为了庆祝这次围攻范阳城取得的重大胜利，亲自与各义军的头领逐一见面。
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