洛陽曾是東周、東漢和西晉的都城，一直是北方政治、文化、經濟的中心。遷都洛陽對北魏和拓跋部的發展，無疑具有重大的戰略意義。遷都洛陽後，孝文帝於是將改革的重點放在本民族身上，下令改變鮮卑族原有的生活習俗，積極地學習和接受漢族的先進文化、典章製度及生活方式。
到洛陽後，孝文帝隨即頒行了一係列漢化措施：
（一）改革士民鮮卑的服裝為漢服。公元494年12月，定都洛陽剛一個月，孝文帝便下令，改革鮮卑族的服飾習慣。以前，為適應遊牧的生產和生活，鮮卑人習慣披發，服裝左開襟，婦女頭戴帽子，穿夾領短袖小襖。進入中原以後，鮮卑人的這套裝束與人數眾多的漢人很不協調。孝文帝於是禁止鮮卑貴族、士民穿胡服，一律改穿漢族服裝。第二年12月，孝文帝在光極堂會見群臣時，當場將漢族樣式的冠服賞賜給群臣穿戴，把鮮卑官服換為漢族官服。孝文帝出巡時，見到洛陽街上仍有婦女穿著鮮卑族的服飾，當即訓斥臣屬，要求嚴加管束。很快，洛陽城內再也見不到鮮卑族的服裝了，都改穿了漢服。
（二）朝廷官員改說漢語，禁止使用鮮卑族語言。北魏建國以來，盡管朝廷要求漢官必須講鮮卑語，但在朝廷上，他們往往鮮卑語和漢語混用。語言障礙很大，為此還專門設立了翻譯官——譯會使。隨著統治地區的擴大，語言不通的矛盾越來越突出。公元495年6月，孝文帝下詔曰：“不允許在朝廷講北方土話，如果有違背的，革去官職。”他還強調說要斷絕鮮卑語，隻允許講洛陽話。他還作了具體規定：“三十歲以上的鮮卑官吏，因為習性已久，要逐漸地改用漢語。三十歲以下的鮮卑官吏要馬上說漢語。假如故意說鮮卑語，即降爵罷官。”他的這一措施促進了漢族和鮮卑族文化事業的發展，鮮卑族興起了對漢語聲韻學的研究。在陸氏家族中，出現了我國一位著名的聲韻學家陸法言。鮮卑族的民歌也被譯成漢語，收集在《樂府詩集》中的大部分北朝民歌，便是在孝文帝改用漢語後譯成的。
（三）改用漢姓，確立門第等級。鮮卑族的姓氏多為複姓，如拓跋、獨孤、賀樓等，公元496年正月，孝文帝下詔說：“北方人把‘土”說成‘拓”，後來又用‘跋”代替。魏的祖先也是黃帝，因為拿土尊王，所以稱為‘拓跋氏”。所謂土，是以黃色為主，是萬物的來源，因此，拓跋最好改為元。各位功臣們，如果你們的姓氏重複了，最好也改為單姓。”於是，決定將鮮卑的複姓改為音近的單音漢姓。孝文帝先將自己皇族的拓跋氏改為元氏，定為最高門第。接著將丘穆氏改為穆氏，獨孤氏改為劉氏，步六孤氏改為陸氏，賀賴氏改為賀氏，賀樓氏改為樓氏，勿忸氏改為於氏，紇奚氏改為嵇氏，尉遲氏改為尉氏，將這勳臣八姓定為與北方漢族門第的清河崔氏，範陽盧氏，趙郡李氏，滎陽鄭氏四大姓同等，其餘貴族改姓後和漢族的士族相當，在鮮卑貴族中確立了“以貴襲貴，以賤襲賤”的門閥製度，孝文帝共將鮮卑族的一百多個姓氏改為漢姓。他還鼓勵皇族、鮮卑族與漢人士族通婚。孝文帝立漢臣李衝的女兒為皇後，還讓他的弟弟娶漢族世家女兒為妃。通過聯姻，使鮮卑族貴族同漢族士族地主階級間的關係更加緊密。
孝文帝大張旗鼓地改革鮮卑族的舊風俗，力圖消除民族間的差別，緩和民族矛盾，從而加速了北魏的封建化，鞏固了鮮卑族在中原的統治。
鞏固改革
自公元484年馮太後、孝文帝改革以來，就遇到了鮮卑族守舊勢力的強烈反對和抵製。然而，馮太後、孝文帝並沒有因此而卻步，他們力排眾議，持之以恒，不斷深化改革，鞏固改革的成果。
百官俸祿製度的製定，使清廉的官員得到了一定的補濟，貪官汙吏也因此有所收斂，這是改革邁出的第一步。這項措施對那些侵占公物、勒索百姓的貴族、官吏卻是一個有力的打擊。因而引起了他們的不滿和忿恨。淮南王公然提出停止俸祿製，恢複自籌費用的做法。馮太後召集群臣，當眾批駁他，堅持施行俸祿製。外戚顯貴、秦益二州刺史李洪之，經常搜刮巨額錢財，孝文帝於是將他賜死。在頒布施行俸祿製的當年的秋天，中央政府派官吏巡視各地方政府，先後有四十多名守令因為貪汙而被處極刑。
實行三長製，廢除了宗主督護製，這是國家有計劃、有組織地檢括戶籍，搜攬苞蔭戶，擴大編民的一項措施。這對世家大族來說是一次沉重的打擊。中書令鄭羲等人認為，三長製看似可用，實則難行。馮太後指責他們太保守，太頑固不化。
孝文帝同鮮卑貴族保守勢力鬥爭最激烈的問題，還算是遷都洛陽。以穆氏、陸氏、賀氏等八大家族為代表的達官顯貴在國都平城經營了上百年，都是萬貫家產，誰也不願意遷移。另外，從塞外南下中原，風土人情，生活方式乃至氣候環境等都不適應。當遷都的消息傳到京城時，眾人無不震驚，反對南遷的官僚、貴族大有人在。孝文帝又專程返回平城，勸說留守的官員支持南遷。但是保守官員恒州刺史穆泰，不僅對抗遷都，還蓄謀發動叛亂。他與定州刺史陸睿、安樂侯元隆等密商共推朝州刺史陽平王元頤為主，企圖推翻孝文帝。孝文帝聞訊後，立即命令拓跋澄發並州、肆州的兵卒討伐，方才平定了穆泰等人的叛亂，保證了遷都計劃的順利進行。
在定都洛陽後，這場鬥爭仍未中止，而出人意料的是太子元恂帶頭對抗遷都，反對改革。公元493年，十歲的元恂被立為太子。孝文帝本來希望他認真讀書，學習好本領，將來好繼承帝位。可是，元恂把他父親的教誨當作耳旁風。他年紀雖小，卻身高體胖，一到夏季，洛陽天氣燥熱，就難以忍受，因而總懷念平城的生活。因此，他經常對父親表示不滿。在禁止穿胡服的命令下達以後，孝文帝送給他一些漂亮的漢裝。他往旁邊一扔，仍舊穿他的鮮卑服。中庶子高通悅多次勸元恂要聽從父皇元宏的話。他根本不理，還懷恨在心。公元496年8月，孝文帝東巡嵩山時，元恂趁機殺死高通悅，還帶領部分人馬，輕騎逃回平城。孝文帝獲悉之後，中途折返洛陽，立即將元恂召回宮內，宣布了他的謀反罪狀，廢為平民。後來元恂又想叛逃，孝文帝於是將他賜死，這場戰爭才宣告結束。
孝文帝的改革使北魏國力大增。於是，他試圖滅掉南齊，統一全中國。自公元494年12月起，北魏兵分五路大舉討伐南齊。公元497年2月，又發兵二十萬再伐，仍是無功而返。公元499年2月，南齊將領陳顯達率兵四萬圍攻北魏馬圈城。3月，孝文帝帶兵親征，大敗南齊軍。班師回朝後不久，孝文帝大病而死，享年三十三歲。
魏孝文帝在位二十八年，親政八年，他始終勵精圖治，致力改革，推動了北方社會經濟的發展，對各民族的相互融合和我國多民族國家的形成與發展起到了積極作用。他是我國曆史上少有的傑出的少數民族政治家、改革家之一。