公元546年，东魏权臣高欢倾举国十万精锐大军，浩浩荡荡杀向汾河与涑水之间的玉壁要塞。此时的玉壁城中，韦孝宽手中能调动的守军不过万人，敌我兵力相差十倍，周边没有任何可以快速驰援的西魏主力，所有人都认定这座孤悬在东魏西进必经之路上的小城，根本扛不住高欢倾国之兵的猛攻。而韦孝宽临危受命接掌城防，从一开始就没有选择被动龟缩死守，他依托玉壁城三面环五十米高崖、北临汾河的天然地理优势，提前把城中的粮秣、水源、攻防器械全部筹备到位，做好了与高欢长期周旋的全部准备。
高欢的第一轮进攻直接瞄准了守军的命门，他下令全军改道汾河，硬生生把流经玉壁城下的汾水河道改向别处，试图彻底切断城中的地表水源，想用最小的代价困死守军。韦孝宽早有预案，他指挥士兵在城中的黄土台地上就地凿深井，依托峨眉塬丰富的地下水源，轻松破解了高欢的水困毒计，让东魏不战而屈人之兵的速胜计划直接落空。高欢一计不成又生一计，下令全军在城南的空地上堆起远超玉壁城墙高度的土山，想居高临下从高处压制城头守军的火力。韦孝宽干脆在城墙上的两座敌楼之间搭建木柱，让城头的防御工事始终比城外的土山高出一头，东魏士兵顶着箭雨在城外堆土死伤惨重，韦孝宽的守军却在城墙后方安全施工，始终牢牢掌握着城头的高度优势。
接连两招都被破解之后，高欢几乎用尽了冷兵器时代所有能想到的攻城手段。他同时开挖二十一条地道，想从地下偷偷潜入城中突破防线，韦孝宽沿着城墙内侧横向挖出一条贯通全城的长堑，提前截断所有地道的出口，东魏士兵从地道钻出来的瞬间，就被守在堑壕里的西魏士兵当场擒杀。他又下令在地道里塞满柴草点燃，浓烟和烈火顺着地道反向倒灌，把东魏投入地道施工的士兵全部闷杀在地下。高欢制造巨型冲车撞击城墙，韦孝宽就在城墙外侧悬挂多层厚布幔，用柔性缓冲卸掉冲车的全部动能；高欢制作长杆绑上浸油的火把想烧掉布幔，韦孝宽就打造带铁钩的长杆，从城头远远伸出去直接把火把割断，让东魏的火攻战术完全失效。
五十余天的攻防战打下来，高欢十万大军战死加病亡的人数已经达到七万，城下的阵亡将士尸骨堆积成了巨大的坟冢，他本人也在长期的心力交瘁中重病缠身，却始终没能摸到玉壁城墙的根基。韦孝宽还顺势发动心理反击，把高欢射入城中的劝降信全部收集起来，在信的背面写上“能斩杀高欢来降者，同样给予重赏”，再全部射回东魏军营，同时散布谣言说高欢已经中箭重伤命不久矣。高欢被逼得只能强撑病体公开露面，让大将斛律金当众唱起《敕勒歌》稳定军心，撤军之后不到两个月便病卒身亡。这场以一万守军挫败十万强敌的玉壁保卫战，彻底扭转了东西魏之间的实力对比，韦孝宽跳出传统守城思维的“以守为攻”战术，也成为了中国冷兵器战争史上最具代表性的要塞防御典范。
