拓跋焘出师前，盖吴深感要和北魏较量下去，单靠起义群众是不够的，他派了专使赵绾到建康给刘宋王朝上表，大意说：“长安洛阳失陷已多年了，虎豹豺狼横行纵毒，百姓多么痛苦!我一举义旗万众响应，但若不是大宋屹立江南，众望有所归向，胜利是难以获得的。现在祈求陛下派出一旅之众来河、洛，鼎力相助，并望多赐兵器，使我们得以痛击魏寇，直至倾毁它的巢窟。即便我们后退，也可以为宋宣威，守卫旧京，恢复洛阳和凤鸣鸾的气象。”
拓跋焘率领大军渡过黄河。盖吴闻讯，暂避锋芒，撤到长安以北约九十里的地方。拓跋焘对崔浩说：“渭水以北空空荡荡，没有粮草。兵马吃什么?我想渡过渭水，西至长安再说。”崔浩答道：“听讲盖吴驻扎之地离这儿只有六十里路，大军日内便到，以迅雷不及掩耳之势，打垮盖吴一天时间就足够了。如果我们先去长安，盖吴的队伍便会趁机散入北面的山谷里，那么我们就不容易扫荡干净了。”拓跋焘没有听从，指挥人马南渡渭水。盖吴得知这个消息后，立即占领了北方许多险山峻岭，严加防守。十多天后魏军才陆续来到渭北，与盖吴起义军对垒。
拓跋焘以为盖吴也会像薛永宗那样一触即溃，不料交锋后却是棋逢敌手。两军几乎无日不战，双方死伤都很大，伏尸遍野，惨不忍睹。盖吴又派使者飞奔建康，要求宋文帝出兵救援。
这时刘宋正处于范晔、孔熙先案发后，宋文帝无意北上，不愿派一兵一卒相助，只是封了盖吴一大堆空头官衔：都督关陇诸军事、安西将军、雍州刺史、北地郡公等等。另派人送去郡太守和诸将的官印一百二十一枚，让盖吴自己封官授印。同时诏令雍州、梁州的宋军北屯边境，摆摆样子而已。起义军仅得到刘宋支援的弓矢武器，妇女们还接受了镮钏〔huán chuān〕首饰之类的慰劳。
宋文帝企图引诱他们逃奔宋境，允承来者可以免除租役七年。盖吴义军受到鼓舞，但他们并不愿真正投奔刘宋，何况北魏的大军包围进攻逐日增强，不让他们撤走。原先各地响应盖吴的起义队伍，从长安附近直到散关(今陕西宝鸡南)一带都被魏军逐个消灭。魏军进攻渭北的山岭，步步进逼，最后盖吴的大营被攻破，盖吴自己丢下坐骑落荒而逃。
盖吴并没有就此销声匿迹，他继续招收旧部属，鼓动山间的居民，两个月后在杏城重新点燃起义的火焰，并且自称秦地王，分封官爵，一如既往。拓跋焘无可奈何，命令永昌王拓跋仁、高凉王拓跋那督促人马前去征讨。此外，又召集三个州的四万兵卒，驻扎在长安南边的山谷里，防止义军向南逃窜到刘宋王朝去。
盖吴在极端困难的情况下，与魏军周旋角逐了四个月，最终经不起魏军再三打击，大败溃散。
盖吴之死，在史书上有几种说法。第一种说法是他的不少家属及两个叔叔被新任长安镇大将陆俟抓住，将领们打算送他们去报功。陆俟说：“盖吴人地熟悉，神出鬼没流窜各地，如果让他活着，日后必定死灰复燃，难以收拾。我们以十万之众去搜捕，犹如大海捞针一般，只有他的至亲和心腹才知道其藏身之处。我决定扣押其家属作为人质，而让他的两个叔叔去追杀他，将功赎罪。”将领们担心放走两个叔叔一去不复返，陆俟拍拍胸脯说：“倘若加罪，由我承当，决不连累诸君。”盖吴的两个叔叔在威逼利诱下，竟昧着良心答允了，过了一段时间果然带着盖吴的首级回来报功。
第二种说法是盖吴残部中的屠各族叛变，盖吴亲自去征讨，中了流矢而死。
魏军进攻盖吴驻地长安时，偶然发现一个佛寺暗藏兵器。拓跋焘认为和尚与义军暗下勾结，从而又导致了一场风暴。
