六月十三日宋太宗率军从镇州出发宋军刚北进随从六军有的就不按时

六月十三日，宋太宗率军从镇州出发。宋军刚北进，随从六军有的就不按时到达，露出了军心涣散的苗头。宋太宗想整顿军纪，这时有一个禁军将领说，敌未殄灭时不应诛谴将士，以免动摇军心。宋太宗听从了他的意见，没有对这种纪律松弛、行动不一致的现象加以制止。这样一来，军纪就更加松懈了。

十九日，宋军进入辽境，迅速占领了金台（今河北易县东南）。此后宋军以每天百里的速度开进，其间只遇到小股辽兵的抵抗。辽岐沟关（今河北涿县西南）和涿州（今河北涿县）的守将又先后开城投降，宋太宗率军直进，没费吹灰之力就于六月二十三日黎明抵达幽州城南。

辽军南院大王耶律斜轸（一作色珍）看到宋军兵锋甚锐，不敢正面交锋，便率军驻屯得胜口（今北京昌平北）诱敌。宋太宗一路节节胜利，也未免有些轻敌情绪，即命令宋军进击，辽军抵挡不住，伤亡千余人。但耶律斜轸趁此机会率领一部人马悄悄绕到宋军后阵，使宋军腹背受敌。宋军不得已后撤，停止了进攻。耶律斜轸乘势进驻清沙河北（今北京清河镇附近），待机而动。

宋军未能全力夺取得胜口这一要点，反而使幽州与得胜口、清沙河结成犄角之势，大大提高了辽军坚守幽州的决心。宋太宗认为耶律斜轸一军只能凭险据守，不会再对宋军构成什么威胁，就留下少部分兵力牵制其军，而把主力集结在幽州城下，二十五日对幽州展开围攻。

宋军兵分四部，从四个方向同时向幽州城发动攻击。宋太宗亲临阵地，监督指挥宋军攻城。城内辽军在守将耶律学古、韩德让的指挥下奋勇抵抗，使宋军付出重大伤亡，攻而不克。

六月三十日，宋太宗率军合围幽州的消息传到辽都城上京。辽景宗耶律贤闻报后心慌不已，打算放弃幽州，退守松亭关（今河北喜峰口）、虎北口（今河北古北口）。这一主张提出后，立即遭到许多大臣的反对。北院大王耶律休哥站出来坚决劝阻，并请求率兵十万前去解幽州之围。辽景宗见群情激昂，就接受了耶律休哥的建议，命他与南京（即幽州）宰相耶律沙统军越过燕山增援幽州。

由于城内辽军的顽强抵抗，自六月二十五日到七月初五，宋军连攻十一天未能把幽州城攻陷。昼夜连续作战使宋军将士疲惫不堪，许多人都丧失了继续战斗的勇气和信心，不愿再往城下冲了。宋太宗本想速战速决，却不料低估了守城辽军的力量，出现这种情况，不免心急如焚，于是强令宋军继续攻城，宋军的斗志更加涣散。

七月初六，正当宋太宗督军攻城时，耶律沙率援军到达幽州外城。宋军探卒飞马把这一情况报知宋太宗，太宗听后说：“我军先去迎击敌援，杀败了他们，再来攻城就无后顾之忧了。”随即率大军向外城掩杀过去。

宋军与耶律沙援军在高梁河畔（今北京外城）遭遇，即展开激烈的厮杀。双方金鼓齐鸣，旌旗飞舞，直杀得天昏地暗，鬼哭神号。宋军人数毕竟占优，战至黄昏，辽兵伤亡惨重，渐渐不支，耶律沙率军向后撤退。宋太宗眼看胜利在望，立即挥动令旗，命令宋军前进追击。