太平兴国四年五月，宋太宗灭掉北汉，要继续北伐时，潘美等大将认为部队应该休整，补充粮饷，然后再派兵攻辽，收复幽云16州。但总侍卫崔翰却说：“乘胜北伐，机不可失，取胜不难”。太宗急于求成，采纳了崔翰的意见，连续北进。
宋军进攻幽州时，遇到耶律学古的顽强抵抗，一时难以取胜。宋太宗正在考虑对策，忽然得到辽朝宰相耶律沙率兵救援幽州已到高梁河的消息，于是决定，先迎战援兵，获胜后再来攻打幽州城。宋军放弃幽州，转向高梁河进军。来到河边，与辽军遭遇。耶律沙指挥辽兵与宋军大战两个多小时，渐渐不敌，往后撤退。宋太宗立即命令宋军乘胜追击。
宋军正全力以赴追杀辽兵，忽然几声炮响，辽朝大将耶律斜轸从左方杀来，耶律休哥从右侧杀出。宋军连续作战，已经疲惫不堪，而两支辽军以逸待劳，以一抵十，冲入宋军阵中，如入无人之境。耶律休哥直奔宋朝皇帝而来，宋太宗见状不妙，命令各将护驾，然而诸将应付辽将已力不从心，无法接近皇上。太宗正在着急，幸亏大将辅超、呼延赞赶到，掩护着皇帝逃走。
皇帝逃走，将士们也无心恋战，纷纷败逃，天将傍晚，宋军要进城休息，但辽兵又由耶律休哥率领追了过来。宋军此时已损失一万多人，溃不成军，各奔生路去了。连皇帝的卫队也四散而逃。宋太宗无奈，打马再逃。天越来越黑，后面追杀声不断，太宗慌不择路，马掉进沼泽之中，越陷越深，难以自拔。
就在这危难的关头，见前面影影绰绰跑来一队人马，太宗以为是辽军追兵，暗忖今命休矣！军队来到近前，看清旗上有一“杨”字，才知是杨业的队伍，不禁狂喜。说来也巧，杨业押运粮草回来，路过此地，听见皇上呼救，忙奔过来，跃马跳进泥坑，将太宗拽起，再递交岸上的小将，然后又将御马拉上岸。
宋太宗绝路逢生，非常感激杨业，问他身边的小将是谁，杨业告讨他是自己的儿子延昭。太宗很高兴，把这父子俩夸赞一番。正在这时，有一股辽军追来，太宗又慌了，问道：“敌军又追来了，怎么办？”杨业非常冷静地说：“请陛下骑马先行，我父子去退敌兵。”可是，皇上骑的御马趴在地上，站不起来了。杨业让皇上骑自己的战马，太宗不肯，说：“卿要退敌，不能没有坐骑。朕看有驴车，可腾出一乘，由朕坐着吧！”杨业立即命令部下找来一辆驴车，让太宗入座，由兵士们护卫着往回撤。
潘美一听，羞愧难当，命令杨业组织残兵迎敌。时间不长，有一队辽兵追到，为首的两位大将是兀环奴、兀里奚。杨业催马上前，挥刀大战二将。杨延昭怕父亲不敌二将，也打马出阵，挺枪相助，直逼兀里奚。
仅几个回合，便把兀环奴一刀劈死。兀里奚见兀环奴被杀，不免心慌，杨延昭趁机一枪，将他刺死落马。宋将见杨家父子斩了辽军两员大将，顿受鼓舞，纷纷上前助阵，辽军退走，宋军追杀一阵，抢回许多军用物资，才收兵。宋军回到定州（今河北定县），与皇上相遇。太宗命令几位大臣驻守河北几个州镇，自己带部分兵士返回国都汴京。
辽军获胜以后，辽主非高兴，命令南京留守韩匡嗣和耶律沙、耶律休哥率5万兵马再次南下，扩大战果。辽兵攻至镇州（今河北正定），驻守真定的刘延翰得报，忙请来崔彦进、李汉琼几位守将商量御敌计策。崔彦进和李汉琼想出一个“献粮饷假意投降，诱敌深入而围歼”的办法，韩匡嗣以为宋军刚刚吃了败仗，损伤十万兵马害怕了，便信以为真；但耶律休哥不相信，怕其中有诈，命令自己的部下按兵不动。
韩匡嗣和耶律沙按商定入真定城授降，走到城门口没发现一人，这才怀疑有问题，然而为时已晚，一声炮响之后，城西杀出刘廷，城东杀出李汉琼。接着炮声再次响起，崔彦进率军杀出，阻住辽军退路，辽军大败。正在这时，耶律休哥带兵杀来，帮助耶律沙和韩匡嗣逃出重围，但损兵逾万。
宋太宗得到捷报，很高兴，派杨业驻守重镇代州（今山西代县），以阻止辽军南下。