当时，北魏和南梁两军相对，内外严守，鹿悆骑马抄小道而行，径直来到彭城，被萧综的军队抓住，遭盘问时，鹿悆回答道：“临淮王（元彧）让我前来和你们商议一件事情。”萧综断定是元彧派人刺探虚实，便对成景俊等人道：“我时常怀疑元略图谋率城反叛，我为了探明真假，所以派左右假称他的使者进入北魏军中，叫他们派人前来联系。现在，他们果然派人来了，我们可以派人假扮元略，并声称有病而呆在深室之中，再把北魏派来的人叫到门外，假传元略的话感谢他。”此时，元略已回建康，成景俊等人信以为真。随后，萧综先派心腹梁话去迎接鹿悆，并将萧综欲投降北魏的内情以及与成景俊装模作样的一番安排告诉了鹿悆，让他尽量配合。鹿悆在黄昏时分进入彭城，先被带去见胡龙牙，胡龙牙按照成景俊的安排道：“中山王（元略）非常想见你，所以将你叫过来。”又道：“安丰王（元延明）和临淮王将少兵弱，企图光复彭城，岂可得手呢？”鹿悆回答道：“彭城是北魏的东境，势在必争，得到与否在于天命，非人力所能预料。”胡龙牙逢场作戏道：“确实如你所言。”梁话又将鹿悆带去见成景俊，成景俊与他一起就坐，故意道：“你不是来做刺客的吧？”鹿悆回答道：“我是奉命出使，一心想的是回朝复命，行刺之事，日后再择机而行吧。”成景俊设宴款待鹿悆，然后将他引到别处，事先设计好让一个人从室内走出，替元略向鹿悆致意道：“我从前怀有目的而来到南方，现在派人把你叫来，想听一听家乡的情况；但是夜来患病，不能与你相见了。”鹿悆回答道：“事先得到了您的通知，冒险前来，但是不能拜见您，内心实在不安。”假装没有任何怀疑的告辞而退。从始至终，无论是鹿悆，还是胡龙牙、成景俊，都在演戏，还都把对方看做傻子。南梁众将争着询问北魏兵马的数量，鹿悆夸耀说有精兵几十万，众将不信，鄙夷道：“这是虚夸不实之言！”鹿悆道：“这是一个早上就能得到验证的，有何不实之处呢！”随后，鹿悆被打发回去。成景俊将鹿悆送到戏马台，北望城堑，意有所指的对鹿悆道：“彭城如此险固，北魏如何能够攻取呢？”鹿悆心中暗笑道：“攻守在人，何论险固？”返回途中，鹿悆和梁话私下重申盟约。普通六年（公元525年）六月初七，萧综与梁话以及亲信苗文宠等人夜间出发，步行投奔北魏军。天亮后，萧综的住所大门紧闭，众人不明就里。忽然，城外北魏军在高声喊道：“你们的豫章王昨天夜里已经前来投奔，现在我们军中，你们不投降还等什么呢？”南梁军中瞬间炸开了锅。将士们开始寻找萧综，但始终不见他的踪影。直到这时，南梁将士才意识到，他们的主帅有可能真的叛变了，军心随之瓦解崩溃。北魏军趁势发起进攻，轻而易举的进入彭城，然后乘胜追击，又攻占南梁的几座城池，到了宿预才返回。此战，南梁将士被杀被俘的有十之七八，只有陈庆之带领所部安然返回，给人留下深刻印象。听说此事后，萧衍惊呆了，有关部门奏请削夺萧综的爵位和封地 ，并从皇族中除名，将他的儿子萧直改姓悖氏。几天后，萧衍又下诏恢复萧综在皇族中的名字，封萧直为永新侯，因为他绝不会在天下人面前承认萧综不是自己的儿子。萧综抵达洛阳后，先去拜见元诩，然后在客馆中为萧宝卷举哀，服斩衰之孝三年。随后，自胡太后以下，王公大臣全都到他的客馆吊唁，赏赐礼遇丰厚，官拜司空，封高平郡公、丹杨王，并改名萧赞。随从萧赞投奔北魏的苗文宠和梁话都被任命为光禄大夫，鹿悆因功封为定陶县子，并任为员外散骑常侍。彭城失陷时，萧综的长史江革和司马祖暅之都被北魏俘虏，元延明听说了他们的才名，对他们十分优厚，江革借口脚疾不拜。之后，元延明让祖暅之撰写《欹器漏刻铭》，江革大骂祖暅之道：“你承受国家厚恩，却为敌虏撰写铭文，辜负朝廷！”元延明知道后，便命江革撰写《大小寺碑》、《祭彭祖文》，江革执意不从。元延明一气之下，将要对江革用杖刑，江革声色俱厉道：“我已经活了六十多岁，今日得死实为大幸，誓死不为人执笔！”元延明深知江革不可屈服，便停止用刑，每天只给他三升糙米饭，仅够维持生命而已。
一场声势浩大的北伐，最后竟以儿子的叛逃收场，萧衍一下子意兴索然，密召夏侯亶回朝，停止进攻合肥，等待淮水堰堤修成后再图后举。
自从到了建康，元略日夜哭泣，如丧考妣。等到元叉被杀，胡太后想将元略召回，她获悉元略是因为刁双而逃得性命，便先征召刁双为光禄大夫，然后遣送江革、祖暅之返回建康以便换回元略。既然心不在这里，强留无益，萧衍以周到的礼节将元略回去。有感于他对故国的忠诚，萧衍对元略的恩宠馈赠特别丰厚。元略刚渡过淮水，北魏便委任他为侍中，赐爵义阳王。为了显示对元略回归的诚意，北魏又任命司马始宾为给事中，栗法光为本县县令，刁昌为东平太守，刁双为西兖州刺史，凡是他所经过的地方，一餐一宿都给予赏赐。
回归后，元略深受胡太后重用，历任车骑大将军、左光禄大夫、仪同三司、领左卫将军，又以本官兼任国子祭酒，升骠骑大将军、尚书令。
然而，此时的北魏叛乱四起，军国千头万绪，元略空有文才器度，却无命世之才，对国家没有任何贡献，只是备员充数而已。
