羊侃是北魏的降将（之前领兵接应的羊鸦仁也是），他祖父羊规本是南朝刘宋将领，在宋明帝时随薛安都投奔了北魏。羊侃自幼熟习兵法，六镇之乱，他参与平叛，屡立战功，后来对北魏乱象失望至极，加之心向南朝，就率部归顺梁国，在梁武帝末年算是为数不多的打过硬仗的宿将。羊侃见萧渊明这副模样，只好自求多福，率领本部人马出屯堰上，免得被萧渊明拖累，其他梁将也各自暗存私心，不再积极应战。
梁军将帅离心，东魏方面却从容不迫。慕容绍宗亲率步骑兵一万，首先进攻梁国潼州刺史郭凤的军营，东魏军万箭齐发，形势危在旦夕。
梁军营中，萧渊明正喝得酩酊大醉，趴在桌上起不来。他下令众将救援，却不指派具体的人选，大家大眼瞪小眼，谁都不挪步。北兖州刺史胡贵孙看不下去，对谯州刺史赵伯超说：“我等带兵而来，正是为了有所作为，如今敌军进攻，何以不战？”赵伯超无言以对，回到营中，对手下兵士说：“魏军势盛，交战必败，不如早点退兵，还能保全性命。”打点行装准备开溜。
胡贵孙得不到任何响应，便率领本部兵马，赶往郭凤军营。两军合为一处，反攻东魏军，奇迹居然出现，梁军一时斩杀两百多名敌军士兵。
慕容绍宗此次出击的目的，主要是为了试探梁军虚实，他预料梁军会轻易进攻，而且虎头蛇尾，临行时曾对走在后面的将士说：“我会佯装败退，引诱南军，你们记着从他们的身后进攻。”
接触战一打，慕容绍宗的前锋是真败了，来不及打招呼便向北退却。梁军主帅萧渊明借着酒劲撒了欢地追，其他将领的军队也跟着追了上来。可是东魏的后军却实诚得很，不是叫我们等在后面围攻梁军吗，好，那就上吧，立即从两翼绕到了梁军主力的身后，如两条臂膀一般，把梁军整个拢入了包围圈。
侯景曾一再派人告诫梁军：“追逐北军不可超过二里路。”骑兵与步兵对阵时，不论骑兵的败退是真是假，一旦拉长战线，不利的往往是追击的步兵。追得越快越远，不可知因素也越多。侯景十分了解东魏的战术，诱敌深入，围而歼之，对于骑兵来说再熟悉不过了，但对于以步兵见长、且久疏战阵的梁军，却显得很陌生，所以侯景特意向友军强调此事（这套战术与草原上狼群的捕食方法如出一辙，是游牧民族所擅长的战法）。梁军上下都忘了个一干二净。人往往习惯于顺应本能，兵败如大山崩倒，兵进如水银泄地，一个人停住脚步容易，一群没有统一思想的人要停住脚步，几乎不可能。
退败中的慕容绍宗见后军发力，便掉转头来，回击梁军各部。梁军腹背受敌，顿时崩溃，失散阵亡的士兵数万人，其余被俘，一身酒气的萧渊明、生猛无比的胡贵孙、临阵脱逃的赵伯超等将都被生擒活捉。十万大军，惟独先前移兵堰上的羊侃一部没有损伤，他接到消息，下令整军撤出战场，全师而还。
寒山的战报传到建康，梁武帝正在宫中午睡。太监张僧胤禀告，朱异有要事相奏，梁武帝升阁传见。朱异急冲冲进到内阁，气喘吁吁地报道：“寒山之战，我军失利！”
梁武帝惊得身子一晃，差点从座位上摔下来，张僧胤赶忙上前扶住。半晌，梁武帝叹了口气，摇着头说：“莫非我的下场会如晋朝皇帝那样么？”
寒山的惨败打破了梁武帝后期的既定方针，即：坐观北朝东西内战、消耗实力，待时机成熟时收获渔翁之利。
梁武帝的方针无懈可击，但却忽略了一个根本的问题：战争是要靠人来完成的。战争消耗了国家的实力，也锻炼了国家的战斗力，从最高统治者、普通老百姓，到军队，其战争能力都会得到极大限度的开发。南朝一味地坐山观虎斗，原有的战斗力（其实也称不上强）在和平中慢慢退化，最后成了坐吃山空，一遇战事，反而不如长期内战中的北朝。
寒山之战是最好的例证。梁武帝的作战意图和计划很出色，利用侯景的势力，夺取北朝的大片领土，特别是极具战略、经济和政治意义的河南各州，进而统一天下。但是，再完美的战略计划，都需要有优秀的执行者来配合，梁国境内根本找不出一名能够很好执行梁武帝的作战计划的人。萧会理也好，萧渊明也罢，乃至于羊侃，都不是出色的执行者，至于再往下的中低级将领，以及普通士兵，军事素养就更别提了。这一切，酿成了寒山之败，也在日后酿成了更大的悲剧。
