当时打完了太原的胜战还没有犒赏将士，大家对此都颇有怨言，然而又不敢明说，于是对于即刻出兵攻辽就有些不情愿。
殿前都虞候崔翰猜到宋太宗想要攻辽的决心，就投其所好说：“现在势头正劲，机不可失，失不再来！我们应当乘胜出击，燕云唾手可得。”
宋太宗在众多反对的声音中听到支持他的话很高兴，当即下令曹彬调发各地屯兵。军中当时有很多人认为现在不是最佳的出兵时机，以大军云集粮储不及为由请求暂缓出兵，宋太宗就下诏调发京东、河北诸州的武器装备和粮草运往前线。

当时幽州守将是权知南京留守事韩德让，幽州的城北也有耶律奚底与统军使萧讨古等军队屯扎。
宋军先锋东西班指挥使傅潜、孔守正巡哨城北时在沙河遇到耶律奚底的军队，就以现有的兵力与辽军交战。宋军后军不久到达，耶律奚底的军队打不过只得败逃，还被宋军生擒了五百多人。此战被称为“沙河之战”，是宋辽之间一场以宋军取胜的小规模战役。

带着将近两万名士兵屯兵在得胜口（北京昌平区天寿山西北）的耶律斜轸看宋军锐气正盛，不敢与之直接冲突，便趁着耶律奚底新败，在得胜口用青色旗帜装作收容溃军来迷惑宋军。
宋太宗得到探子报告，由于刚刚小胜，认为溃军不足为虑便有轻敌之心，大意麾军追击。而这时耶律斜轸看准机会突然袭击宋军后方，宋军一时不知如何招架，以致节节败退，最后与耶律斜轸的军队对峙于清沙河北，此次战役史称“得胜口之战”。

幽州城内守军得到声援，固守之志更加坚定。过了两天，宋太宗看出耶律斜轸兵力不足，便只留下一部分兵力与之对峙，下令大军兵分四面继续围攻幽州城。
在宋军兵分四面攻城且多方招降下，辽方也有好几个将领率领部下出降，形势看着虽然还不错，但辽方也有原本在城外的辽御盏郎君耶律学古入城增守，与韩德让等共同守城，城内的守军军心因而愈加坚定。

二十六章——失败的高梁河战役
因为宋辽之前一直有合约，也因为不久前辽国内乱刚刚平息，宋朝出兵攻打幽州是辽国万万没有料到的，所以虽然幽州是军事要地，但这个时候的辽国对幽州的军事部署仍然相对薄弱，即使派遣援军增援，最快也要十天才能到达。
因此宋方若能集中兵力重点猛攻，而不是兵分四路攻城；或是抽调主力继续追击彻底消灭耶律斜轸的军队，彻底解除干扰攻城部队的隐患，攻下幽州也不是没有可能的。
然而在六月二十六日，由于耶律斜轸时不时的来骚扰攻城部队，宋太宗遂亲自督军攻击耶律斜轸所率的军队，大战一日后，耶律斜轸所率的军队抵挡不住，就带军队稍稍撤退。
宋太宗见赶跑了耶律斜轸就让大军继续分四面攻城。

到了三十日，宋军攻城部队曾有三百人乘夜登城，但被耶律学古力战擒获，随后辽军又发现并堵塞了宋军挖的隧道。
当时，幽州被围，辽朝远近震动，辽顺州守将刘廷素、蓟州守将刘守恩都相继率部下士兵降宋。

辽国兵制规定男子满十五岁以上、五十岁以下皆隶属兵籍，实行全民皆兵的政策。另外每一名正兵配马三匹，副兵和杂役各一名。正兵只负责打战，副兵是通过军事掠夺来补充军需。
后勤供应靠打草谷和掠夺，以战养战的政策使得辽军的作战能力大幅增加。但此时幽州城岌岌可危，若等到十万大军集结完毕必定延误战机，因此有勇有谋的耶律休哥选三万精骑作为先锋部队急速赶往幽州。

七月初六，宋太宗继续指挥攻城。
宋军正式包围燕京已有十二天，连续高强度的作战又加上北汉胜仗的奖赏未发使得士兵们普遍有厌战情绪。
有史书记载，当时曹翰部下有士兵从土里挖出了螃蟹，曹翰对部下说：“蟹，水物而路居，失其所也。且多足，敌救将至之象。又蟹者，解也，其班师乎！”
曹翰神神叨叨地说：“哎呀这螃蟹本来是在水里生活的，现在跑到陆地上来，说明它流离失所。螃蟹是有很多脚的，这是敌兵快到了的征兆呀。另外，螃蟹的蟹与解甲的解同音，这是在叫我们班师回去呢！”可见军中士兵得知辽军来援已经不愿意继续作战。

打战打的就是气势，军队有了气势，可以以一敌百；反过来说，军队没有气势，百也不敌一。曹翰说这话时正是七月初六，而耶律休哥所率的部队正好在七月初六傍晚到达。

当时已近黄昏，耶律休哥到达幽州，与耶律斜轸商议后合军分左右两翼向宋军猛烈反击。
由于辽军在数量上不占据优势，所以采用趁夜间骑兵左右夹击的战术，类似机动部队对步兵的钳形攻击，这能有效的冲击步兵阵型，提高战斗效率。同时也利用天黑的优势将宋军冲散，造成恐慌使宋军的指挥失灵。
幽州城中的耶律学古与韩德让看到援军来也出城迎击，宋军没有防备，又三面受敌，顿时大乱，全线溃退，死伤数万余人，被辽军缴获兵器、粮草不可胜计，还有一些妃嫔、营妓、随军妇女都被辽军掳去。

宋太宗大腿也中了两箭，慌忙找了辆驴车逃走，辽军一路追到涿州才放弃。
宋太宗于七月七日天明之后，一口气逃到涿州城外，又绕过涿州直奔金台屯。宋太宗等了两天，见诸军仍然未到金台屯，就派人前去打探，这才知道大军在涿州据守，并且众将因为找不到宋太宗就以为他在战中身亡，甚至还有人策立宋太祖的儿子赵德昭为帝。
宋太宗赶紧命令崔翰前去传诏命班师。

高梁河之战的这次失败，除了人力、物力、财力受到巨大损失外，更严重的是挫伤了宋军的自信心，自宋太祖开国以来，宋军一路所向披靡，即便三次攻打北汉未果也没有被打得这么狼狈过。
这让宋太宗很不爽，回京后就立即将石崇信、刘遇等人贬官，同时因为高粱河的失利，连平太原的犒赏也免了。
很多人对此议论纷纷，赵匡胤的儿子赵德昭就为将士们请赏，认为即使高粱河一役失败了，还是应该赏赐平北汉有功的将领。宋太宗大怒，又想起诸将在涿州找不到自己时曾有意立他为帝，更是气得说：“等你做了皇帝再赏赐也不迟。”

赵德昭听了这话惊恐不安，吓得眼泪也流了下来，悄悄退了出去。
赵德昭所处地位本来就微妙，而叔父的话分明是怀疑他有夺位之心。父母皆亡，日后自身也难保，顿时他就有了轻生的念头，回去后就自刎身亡。
据记载，宋太宗得知此事后又惊又悔，赶过来抱尸痛哭：“痴儿何至于此邪！”然后下令厚葬，追封魏王。
赵德昭死时年仅28岁。两年以后，宋太祖的小儿子赵德芳也病死，年仅22岁。

杜太后在建隆二年（961年）临死前曾让赵匡胤传弟不传子，这份遗书藏于金匮（匮，与柜一个意思）之中，因此名为“金匮之盟”。
赵光义在登基后为了表明确实有金匮之盟，立即封赵廷美为齐王、永兴军节度使兼侍中，又加封开封府尹兼中书令；宋太祖的长子赵德昭也封为武功郡王，加封山南西道节度使兼侍中；宋太祖小儿子赵德芳为贵州防御使，加封同平章事。
另外宋太宗赵光义又下诏表明齐王赵廷美和武功郡王赵德昭位在宰相之上，为了突出赵廷美和赵德昭的地位，没有封自己的儿子为王，表明赵廷美和赵德昭是自己的皇位继承人。
但关于这金匮之盟的真实性和内容，后世更是争论不休，继“烛影斧声”之后成为宋朝第二大历史疑案。

二十六章——宋太宗帮儿子扫除继位障碍
因为宋太祖赵匡胤死时是有两个儿子在世的，且都不算年幼，年纪最大的赵德昭时年25岁，小一点的儿子赵德芳17岁。
“兄终弟及”虽然在我国古代的夏朝、商朝以及鲁国、宋国曾实行这种继承制度，但“父死子继”更被大家所认同和接受。且也因为赵匡胤在世时从未在大庭广众之下透露过想让弟弟继位的想法，加上赵匡胤的死因又疑点重重，不得不让人怀疑宋太宗即位的合法性。