在此紧急关头忽听南面炮响大队辽军喊杀而至耶律沙定睛一看知道是

在此紧急关头，忽听南面炮响，大队辽军喊杀而至。耶律沙定睛一看，知道是耶律休哥率领援军赶到，不由得喜出望外。原来耶律休哥受命之后，率军自虎北口而入，绕道西山，日夜兼程而进，从近道席卷北上，出人意料地抄了宋军的后路。宋军发现腹背受敌，阵势一阵大乱。宋太宗大惊之下，急命宋军加紧前突，想尽快杀败耶律沙，免受辽军两面夹击之苦。正在此时，北面喊杀声大震，又有一队辽军加入战斗，原来是集结在清沙河北的耶律斜轸军得到战报后，突破宋军封锁而来。耶律斜轸率军与耶律沙会合一处，配合耶律休哥军形成左右两翼，奋力击杀宋军。

两支生力军的参战，使战场形势发生了急剧的变化。宋军由攻击转为防守，辽军则两翼配合，开始进行猛烈的反击。宋军将士由于长期连续作战，本已十分疲惫，斗志涣散，这时又被辽军左右夹击，顿时弄得晕头转向，陷入一片混乱之中。耶律休哥见宋军阵势大乱，带领一队骑兵杀入宋军阵中，左冲右突，直杀得宋军丢盔弃甲，四处奔逃。

天色渐渐黑了下来，幽州城内的守将耶律学古闻听援兵杀到，就打开城门，命令士兵燃起火把，列队鸣鼓助战。城内居民也乘势呐喊助威，呼声震天。战斗中的宋军将士看到远处火光闪烁，鼓声、喊杀声大作，慌乱中以为又到了一支辽军援兵，士气顷刻便被瓦解，再也无心恋战。许多士兵不听将领指挥，自顾自四散逃命而去。紧跟着宋军将士争相奔逃，宋军顿时全线崩溃。宋太宗在乱军中想稳住局面，制止颓势，周围却找不到一个部将，太宗势孤力单，也无从指挥。这时辽军从后面掩杀过来，宋太宗忽觉腿上疼痛，用手一摸，发现已中了两箭，鲜血直流。他骑不上马，仓皇中找了一辆驴车坐上，在随从的护卫下加鞭疾走，向南逃命去了。

宋太宗一直逃到金台驿，遇着殿前都虞侯崔翰带领一部人马赶到，即命崔翰前去整饬败军，部队这才稳定住。崔翰护卫着宋太宗率领前卫部队南撤，十一日退至定州（今河北定县）。宋太宗令崔翰及定武节度使孟玄酷等留屯定州，彰德节度使李汉琼屯守镇州，河阳节度使崔彦进屯守关南（北宋时称瓦桥关、益津关、淤口关以南地区为关南），并授予他们便宜行事的权力，防备辽军袭击。

耶律休哥在激战中身上三处负伤，不能骑马，就乘一辆轻车率军沿路追击宋军，一直追到涿州，见无法追上，只好下令回师。沿途宋军遗弃的大量兵器、粮草，悉为辽军所获。

宋太宗在顺利灭亡北汉的情况下，收复失地心切，不顾师疲兵散，不了解辽军虚实而贸然用兵，远程急进，单向突破，围城之后又缺乏打援部署，求胜心切，欲速而不达，终使收复幽云十六州的梦想变成了泡影。

高梁河战役后，雍熙三年（），宋太宗再次对幽云地区用兵，结果遭到同样的失败，从而彻底断绝了宋朝收复幽云十六州的希望。

澶渊之战

宋太宗两度进军幽州失败后，完全丧失了继续对辽用兵的勇气。他曾对大臣发表议论道：“国家若无内患，必有外忧，若无外忧，必有内患。外忧不过是边事，可以预先防备。只是奸邪难以觉察，若为内患，深为可怕。帝王当用心于此。”太宗按“内外相制”的原则，在京城周围屯驻数十万甲兵，以防“内患”；而在边境对辽则实行消极防御。这便是“守内虚外”政策。