汉军攻取洛阳，掳得晋怀帝以后，开始按部就班，扫清北方各部，首要便是攻取长安。
南阳王司马模是司马越的弟弟，镇守关中地区，也就是长安一带，他才能一般，虽然为知汉军到来是迟早之事，却没有事先做准备。修墙筑垒，训练军队，屯积粮草，制定整体防御之策，一样没做。
猛然听得汉军奔长安杀来，才派遣牙门将赵染戍守蒲坂，这里是长安的门户，防止汉军攻击，赵染颇有军事才能，也知司马模一党昏聩无能，靠他等抵防汉军，必败无疑，他因为深知此役紧要，蒲坂若失，关中门户大开，于是趁机向司马模索要冯翊太守之职。
司马模见到赵染索要封赏的书信以后，段然拒绝，并将信使痛快淋漓地骂了一顿。
他手下谋士淳于定有事过府，听闻吵闹，询问因由，司马模把赵染索要太守一职的书信拿给他看。
淳于定看完，道：“您一定答应他了吧？”
司马模不屑地：“我岂能任他驱使？”
淳于定大惊道：“坏了，赵染要反！”
司马模听后不以为然，觉得哪能那么严重？
“赵染此人素有野心，虽有才能，但是狡黠鼠赋，我怕他求官不得，反生恨意……”
谁知正如淳于定所料，信使回去把司马模拒绝之事说了一遍，还添油加醋一番，赵染勃然大怒，率领部众，夜都没过，向汉军投降。
汉主刘聪见赵染带兵来降，大喜过望，即刻任用赵染为平西将军。八月份，刘聪坐镇平阳，派遣赵染会同安西将军刘雅，也是能征善战之将，带领二万骑兵做为先锋，攻取长安，进击司马模。刘聪之子河内王刘粲、联合始安王刘曜，率领大队人马作为后援。
赵染兵至潼关，两相厮杀，司马模这边军心涣散，军队大败。赵染与刘雅随后，长驱直入，到达长安城下之下邽。
北宫纯洛阳失守后，转战到南阳王司马模麾下，共同据守长安，汉军兵至下邽，北宫纯率队应战。他虽然骁勇，奈何寡不敌众，汉军将领层出不穷，将他团团围住，采用车轮战法，北宫纯身边士兵尽数战死。
因刘聪事先有令，必须活捉北宫纯，所以汉军并没有乱箭齐发，只是与他鏖战，最终北宫纯力竭疏忽，被汉军打落马下。汉军将领七手八脚将他捆了，令他投降。北宫纯大骂：“要杀就杀，哪来那么多废话！”
刘雅一见，暗叹其为人刚勇，绑缚结实，解送平阳，刘聪曾见过他的勇猛善战，可谓当世第一猛将，喜欢得不得了，各种劝服，推心置腹，北宫纯最终为其所感，归附了刘聪。
汉军继续前进，军围长安。司马模派淳于定出战，正碰赵染，淳于定大骂赵染不忠不义，赵染心内恼怒，带兵就杀，淳于定，不是敌手，大败而回。
之后司马模坚守不出，仓库兵器已消耗一空，士卒们也都暗自逃散，军祭酒韦辅见司马模众叛亲离，恐被屠城，于是劝司马模说：“事情紧急，主公早降，可以保全性命。”