十二月底，又亲率大军三十万南伐，渡淮河直抵寿阳。由于寿阳防守严密，魏军不能攻下，只好放弃寿阳沿淮河东攻锺离。次年三月，孝文帝被迫撤兵。太和十九年(495年)五月下旬，孝文帝从前线回到洛阳，不顾鞍马劳顿，又立即召集群臣，商议禁绝胡语。六月，正式发布诏令：“不得以北俗之语，言于朝廷，若有违者，免所居官。”[10]
当月，孝文帝又发布诏令，规定迁到洛阳的鲜卑人，死后要葬在河南，不得还葬平城。于是，从代郡迁到洛阳的鲜卑人全都成为河南郡洛阳县人。孝文帝又依据古代《周礼》中的制度，下诏去长尺，废大斗，改重秤，颁行全国。是年八月，洛阳金墉宫建成，诏令在洛阳城内设立国子学、太学、四门小学。九月，新都营缮工程初步告竣，平城六宫、文武全部迁到了洛阳。
太和二十年(496年)正月，孝文帝下令改鲜卑复姓为单音汉姓。他在诏令中说：“自代郡迁到洛阳的诸功臣旧族，姓或重复，都要更改。”于是，皇族拓跋氏改姓元氏，改拔拔氏为长孙氏、达奚氏为奚氏、乙奚氏为叔孙氏、丘穆陵氏为穆氏、步六孤氏为陆氏、贺赖氏为贺氏、独孤氏为刘氏、贺楼氏为楼氏、勿忸于氏为于氏、尉迟氏为尉氏，其余所改，不可胜纪。改姓以后，鲜卑族姓氏不再重复奇僻，与汉姓完全相同，鲜卑族在汉化的道路上又迈出了新的一步。
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为使鲜、汉两族进一步融合，孝文帝还大力提倡鲜卑人与汉人通婚。他带头纳范阳卢敏、清河崔宗伯、荥阳郑羲、太原王琼、陕西李冲等汉族大士族的女儿以充后宫，并亲自为六弟聘室，命长弟咸阳王元禧聘故颍川太守陕西李辅女，次弟河南王元干聘故中散大夫代郡穆明乐女，次弟广阳王元羽聘骠骑谘议参军荥阳郑平城女，次弟颍川王元雍聘故中书博士范阳卢神宝女，次弟始平王元勰聘廷尉卿陕西李冲女，季弟北海王元祥聘吏部郎中荥阳郑懿女。
六个王妃中，除代郡穆明乐女出于鲜卑八大贵族之一外，其余都是中原的著名汉族大士族。孝文帝还采用魏晋的门第等级制度，在鲜卑贵族中分姓定族，根据姓族等级高低分别授以不同的官位、给予不同的特权。汉化改革使鲜卑经济、文化、社会、政治、军事等方面大大的发展，缓解了民族隔阂，史称“孝文帝中兴”。
平定反叛
太和二十年(496)八月，孝文帝巡幸嵩岳，太子元恂留守金墉城。元恂素不好学，体又肥大，最怕洛阳的炎热天气，每每追乐旧都，常思北归;又不愿说汉语、穿汉服，对所赐汉族衣冠尽皆撕毁，仍旧解发为编发左衽，顽固保持鲜卑旧俗。中庶子高道悦多次苦言相劝，他不但毫无悔改之意，反而怀恨在心。孝文帝出巡给了他可乘之机，遂与左右合谋，秘密选取宫中御马三千匹，阴谋出奔平城，并亲手杀死高道悦于宫禁之中。事发后，领军元俨派兵严密防遏各宫门，阻止了事态的发展。第二天清晨，尚书陆琇驰马奏报，孝文帝闻讯大惊，中途急急折返洛阳，当即引见元恂，怒不可遏，列举其罪，亲加杖责，又令咸阳王元禧等人代替自己打了元恂一百多杖，直打得皮开肉绽，才拖出门外，囚禁于城西别馆。十月，孝文帝在清徽堂引见群臣，议废太子恂。
十二月，废元恂为庶人，囚禁于河阳无鼻城。次年四月，孝文帝巡幸长安，御史中尉李彪秘密上表，告发元恂又与左右谋反。孝文帝得报，急派咸阳王禧与中书侍郎邢峦率人带着毒酒赶赴河阳，逼令元恂自尽，时年十五岁。元恂被废的当月，恒州刺史穆泰、定州刺史陆睿相互合谋，暗中勾结镇北大将军元思誉、安乐侯元隆、抚冥镇将鲁郡侯元业、骁骑将军元超及阳平侯贺头、射声校尉元乐平、前彭城镇将元拔、代郡太守元珍等人，阴谋推举朔州刺史阳平王元颐为首领，起兵叛乱。元思誉，汝阴王元天赐之子，景穆太子之孙;元业，平阳公元丕之弟;元隆、元超皆为元丕之子。
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这些人大都是鲜卑旧贵及其后裔，他们不满意孝文帝亲任中原儒士，他们对于迁都变俗、改官制服、禁绝旧语都抱着反对的态度。元丕甚至公然在盛大的朝会上独穿鲜卑旧服而毫无顾忌，孝文帝看他年老体衰，也不强责。迁洛之初，元隆、元超还曾企图劫持太子元恂留居平城，起兵割据雁门关以北的恒、朔二州，阴谋虽未得逞，但叛逆之心不死，这次又与穆泰等人酝酿更大的叛乱。元颐佯装许诺，以稳住穆泰等人，暗中将叛乱阴谋密报朝廷。
时任城王元澄卧病在床，孝文帝立即召见他。元澄受命，倍道兼行，经雁门往北直趋平城(恒州治所)。先遣侍御史李焕单骑入城，出其不意，晓谕穆泰同党，示以祸福，叛党顷刻瓦解。穆泰无计可施，仓促率麾下数百人攻焕，不克，败走城西，束手就擒。元澄穷治穆泰同党，收陆睿等百余人下狱，民间帖然;并将平叛始末写成奏章上报朝廷。太和二十一年(497)正月，立皇子元恪为太子。叛乱平息后，孝文帝以鲜卑旧贵和北方各少数族酋长不堪暑热，允许他们秋居洛阳，春还部落，当时人称他们为“雁臣”。
御驾南伐
太和二十一年(497年)六月，孝文帝一行渡渭水入黄河，东还洛阳。返京后的第三天，即下令征发冀、定、瀛、相、济五州兵卒二十万，准备再次大举南伐。经过一番准备，八月，孝文帝率六军从洛阳出发，使任城王元澄与仆射李冲、御史中尉李彪等人留守京城，命皇弟彭城王勰暂领中军大将军。孝文帝引兵直趋襄阳，彭城王元勰等三十六军前后相继，众号百万，吹唇拂地。兵至赭阳，留诸将攻取，自率兵南下奔袭宛城，当晚攻克外城。房伯玉率众坚守，魏军不能取胜。孝文帝留咸阳王元禧等人攻南阳，自引兵至新野，又遭到齐新野太守刘思忌的顽强抵抗，直到十月，仍然不能攻下。齐明帝急派大将崔慧景率步骑二万余人增援襄阳。十一月，南齐韩秀芳等十五将投降北魏，魏兵才在沔水以北取得一次胜利。战争相持到第二年三月，北魏终于攻占了雍州的南阳、新野、南乡等郡，刘思忌被杀，房伯玉被迫出降。继而大败崔慧景、萧衍于邓城，斩首、俘获二万余人。孝文帝乘胜率众十万围攻樊城，齐雍州刺史曹虎闭门自守。但涡阳一战，魏军失败，一万多人被杀，三千多人被俘，军资器械财物损失上千万。北魏急调步骑十余万往援涡阳，才迫使齐军撤退。九月，孝文帝得知齐明帝死讯，乃下诏称说“礼不伐丧”，引兵而还。归途中，身患重病，十多天不能引见侍臣，经过急救，方才转危为安。
