太平興國四年 (公元 979 年) 五月，太宗從太原出發。六月，在鎮州，「扈從六軍有不即時至者」(隨行部隊士氣低落，很多沒有按時集結)，這其實已是一個警號，示意太宗應該罷兵，可惜他未有為意，反而要軍法處置遲到將士，幸好被趙延溥平息。
宋軍抵達岐溝關 (即東易州)，刺史劉禹投降。太宗留千餘士兵鎮守，再向北推進。傅潛、孔守正等先頭部隊於涿州擊敗北院大王耶律希達、統軍使蕭托古及伊實王薩哈，生擒五百餘人。未幾，宋軍抵幽州城南。
太宗「駐蹕於寶光寺」。適逢契丹萬餘人屯駐幽州城北，太宗遂親率兵馬發動進攻，「斬首千餘級，餘黨遁去」。他不久命令宋渥從城南、崔彥進從城北、劉遇從城東、孟玄喆從城西，分兵四面猛攻幽州，潘美則知幽州行府事。南京權留守韓德讓見宋軍攻勢凌厲，甚為恐懼，與知三司事劉弘登城，日夜守禦。都指揮使李扎勒燦出降，城中遼軍一度惶恐不安。
七月，順州、薊州投降。御盞郎君耶律學古聞幽州被圍，領兵前來急救，「穴地以進 (掘地道潛入)，偕韓德讓等整器械，安反側，隨宜備禦，志不少懈」。宋軍三百餘人乘夜登城，學古將其擊退，「益修守備，以待援師」。
遼景宗耶律賢知悉幽州告急，忙派南府宰相耶律沙、北院大王耶律休哥率領騎兵赴前線。宋軍方面，太宗「日督諸將攻城，而將士多怠。桂州觀察使曹翰、洮州觀察使米信屯城之東南隅，軍士掘土得蟹，翰謂諸將曰：『蟹，水物，而陸居，失其所也。且多足，敵救將至之象。又，蟹者，解也，其班師乎！』」厭戰情緒不斷蔓延。
兩軍後來交戰於高梁河，耶律沙戰敗，準備逃遁，宋軍欲乘勝追擊之際，耶律休哥率大軍趕到，和耶律斜軫分左右兩翼夾攻，「學古聞援師大集，開門列陣，四面鳴鼓，居民大呼，聲震天地」，宋軍遭三面圍攻，全線潰敗，死者萬餘人。太宗負箭傷乘驢車南逃，休哥「追至涿州，獲兵仗、符印、糧饋、貨幣不可勝計」。
「高梁河之戰」令宋軍首次承受軍事挫敗。這支脫胎自後周世宗的禁軍，伴隨過宋太祖趙匡胤南征北戰的精銳部隊，竟在宋太宗指揮下，落得疲憊不堪，慘敗收場，教人惋惜。
曾瑞龍對「高梁河之戰」有如下判語：
高梁河戰役儘管發生在宋初，卻是最後一場「五代的」戰役。作為其指導思想的戰略奇襲，大縱深突破的戰役法，以及繼之以皇帝直接指揮的戰術決戰，都具有濃厚的五代色彩。可是宋遼兩軍在高梁河畔惡鬥的結果，也正式宣告了五代的戰爭已成歷史陳跡。以上曾經在藩鎮及地方政權之間，中央和叛將之間的戰爭中屢試不爽的作戰手段，如今被用來對付遼這個在政治和軍事上都相對穩定的大國。雖然這些作戰手段在早期也收到相當效果，但情況不同的是：遼朝廣闊的領土，為抵銷宋軍早期的強大攻勢提供了足夠的迴旋餘地，而其強大的增援能力也足以挑戰，及重奪宋軍的戰役主導權。最後，耶律休哥一個令人瞠目的側擊，使宋軍不知所措。因此宋軍將士縱有很多優秀表現，這個敗局的鑄成亦非偶然。總之，從宏觀角度看，高梁河體現了戰爭形式的新陳代謝。
或許，宋太宗只不過是思想跟不上時代步伐，但曾氏引用英國戰爭史家李德‧哈特 (B. H. Liddell Hart) 一句名言，很有意思：「無論是一個國家或是一支軍隊，假使他的頭腦麻痺了，那麼全體也會很快隨之而崩潰。」
[主要參考資料]
1. 畢沅，《續資治通鑑》。
2. 李燾，《續資治通鑑長編》。
3. 陳邦瞻，《宋史紀事本末》。
4. 曾瑞龍，《經略幽燕：宋遼戰爭軍事災難的戰略分析》。
