Năm 536 (năm Thiên Bình thứ 3 nhà Đông Ngụy, năm Đại Thống thứ 2 nhà Tây Ngụy) Quan Trung xảy ra nạn đói, Đông Ngụy thừa tướng Cao Hoan thừa dịp Tây Ngụy gặp tai ương, vào tháng 12 phát hơn 10 vạn quân, chia 3 đường tiến đánh Trường An; lấy Tư đồ Cao Ngao Tào lĩnh quân đánh Thượng Lạc [8]; Đậu Thái tiến thẳng đến Đồng Quan, tự mình soái quân tiến đóng ở Bồ Phản [9].

Tháng giêng năm thứ 4 (537), Cao Hoan đặt 3 đạo cầu nổi, muốn vượt sông đánh Vị Bắc [10]. Bấy giờ Vũ Văn Thái trú quân ở Quảng Dương [11], lập tức triệu tập bộ tướng thương thảo đối sách. Vũ Văn Thái cho rằng: quân Đông Ngụy bắc cầu ra vẻ vượt sông, thật là khống chế quân Tây Ngụy, tạo điều kiện cho Đậu Thái tây tiến. Cao Hoan dùng binh, thường lấy Đậu Thái làm tiền phong, binh sĩ của hắn ta, nhiều lần thắng trận nên kiêu ngạo; không bằng trước hết bất ngờ tiêu diệt Đậu Thái, khiến cho Cao Hoan không đánh mà lui. Chư tướng cho rằng: như vậy không thỏa đáng vì Cao Hoan gần, Đậu Thái xa, rồi đề nghị chia quân 3 lộ chống trả.

Vũ Văn Thái trở về Trường An, lại hỏi ý kiến Tuân trực sự lang trung Vũ Văn Thâm, ông ta cho rằng: nếu đánh Cao Hoan trước, Đậu Thái đến giúp thì Tây Ngụy sẽ 2 mặt thụ địch; qua đó kiến nghị: Phát kỳ binh ngầm ra Tiểu Quan [12] (mặt nam Đồng Quan), dụ Đậu Thái ra đánh, nhân Cao Hoan dùng binh thận trọng sẽ không cứu viện kịp thời, thần tốc tiêu diệt Đậu Thái, rồi mới quay lại đánh Cao Hoan, có thể giành được toàn thắng. Vũ Văn Thái vui vẻ đồng ý. Vì thế một mặt lớn tiếng lui về giữ Lũng Hữu (phía tây Lũng Sơn) để mê hoặc đối phương, một mặt soái quân từ Trường An ra chằm Mã Mục [13] bí mật đi về phía đông, vào ngày 17 tháng giêng đến được Tiểu Quan. Đậu Thái đột nhiên bị quân Tây Ngụy áp sát, bèn dựa núi bày trận, thảng thốt chống cự, nhưng trận thế chưa lập, đã bị tập kích nên đại bại. Đậu Thái tự sát, quân Đông Ngụy bị bắt hơn vạn người.

Cao Hoan biết Đậu Thái thua trận, mượn cớ băng trên Hoàng Hà mỏng, khó lòng đến cứu, bèn rút cầu lui quân. Cao Ngao Tào cũng từ Thượng Lạc triệt thoái.