983年（太平兴国七年）五月，辽景宗又亲征，率大军南侵。此次辽军又在满城遇败，守太尉希达里也在战中乱箭被射死，多亏耶律斜轸率部兵左突右驰，才避免了辽军更大的损失。未得便宜又丧师，辽景宗郁郁回军。同年秋，辽景宗在六州游猎途中忽得崩疾，不治而亡，年三十五。
闻知景宗皇帝崩逝，时任辽朝南院枢密使的韩德让“不俟召，率其亲属赴行帐”，皇后萧绰见到韩德让，心中顿安。很快，耶律斜轸也奔召，二人帮助萧皇后易置大臣，拥立辽景宗长子梁王耶律隆绪继位，是为辽圣宗。耶律降绪当时才十二岁，凡事皆由萧太后与韩德让、耶律斜轸做主。
萧太后初秉国权，也七上八下心不宁，向大臣泣言：“母寡子弱，族属雄壮（指契丹皇族势力），辽防未靖（宋军威胁），我可怎么办呢！”韩德让、耶律斜轸忙跪前表忠心，“信任臣等，何虑之有！”
宋太宗在统治内部逐步稳定，文治方面又编成《太平御览》，就差武功来洗刷昔日高梁河之战之耻了。
伐辽之前，宋太宗还遣使去渤海和高丽，约两地头领共同夹击辽国，但均无结果。高丽不必讲，辽太宗耶律德光时，就被打得向辽朝割地求和，一直贡赋不断。渤海国于公元698年建国，全盛时有五京、十六府，号称“海东盛国”，但于926年被耶律阿保机消灭，并以其地封其长子耶律倍，建东丹国，为辽朝附庸。由于多受辽朝贵族猜防，渤海人多次起兵造反，均被镇压。但是除东丹王耶律倍之妃是渤海大氏家族以外，辽景宗、辽圣宗都曾取大氏为妃，可以猜想，当时的渤海残余势力不会死心塌地和宋朝联合。所以，虽有“三人渤海当一虎”的勇猛，虽然他们对辽朝怀有破国杀主之恨，要他们和远隔迢迢的宋朝联合，实是不切实际的幻想。
于是，986年（雍熙三年）春天，宋太宗又一次发动北伐，命曹彬为幽州道行营前军骑水陆都部署，向雄州、霸州方面推进；命奚族人米信为西北道都部署，率军出雄州（今河北雄县）；以田重进为定州路都部署，出飞狐（今河北涞源）。同时，宋太宗又以潘美、杨业为正副统师，率领云、英、朔诸州宋军出雁门伐辽。辽朝方面，萧太后、韩德让等人并不慌怯，马上下令让南京留守耶律休哥率军迎曹彬，以耶律轸为都统，率兵迎击潘美、杨业的宋军。萧太后带同自己的儿子辽圣宗，亲征而行，驻跸于驼罗口（今北京南口）。
此战宋太宗吸收前战教训，并未直取幽州，而是兵分三路。幽云十六州分山前七州与山后九州，宋军原定以曹彬的东路军为主力攻取涿州，以牵制耶律休哥所率辽军主力，而西路的潘美与东路的田重进则负责攻略山后，待山后攻略完毕则由山后转掠山前，最后汇合的宋朝三路大军与辽军在幽州城下进行主力决战。曹彬老成持重，则以他为盾，牵制辽军主力，潘美锋锐，则以他为矛，攻城略地。为了牵制住耶律休哥，宋军名将大多集中在东路军。
雍熙北伐一开始，宋军诸路皆捷：曹彬一路攻克固安南城，田重进于飞狐北破辽兵，潘美在西陉痛击辽军，克辽朝寰州。不久，曹彬又克涿州，潘美克朔州，下应州，破云州。米信方面，宋军又于新城大败辽军。
辽承天太后萧绰闻讯，决定以骑兵之长和平坦广阔的有利地形，集中主力先破宋东路军，再移师逐个击破。遂部署南京留守耶律休哥率部先趋涿州阻击，继以东京留守耶律抹只率军驰援幽州；自与圣宗率精骑数万进抵驼罗口(今北京南口附近)应援。同时，以北院枢密使耶律斜轸为山西兵马都统，率军进援山后，阻击宋中、西两路军东进。命林牙(官职)勤德守平州(今河北卢龙)海岸，以防宋军由海上袭击侧后。
由于先前吃过数次败仗，宋太宗在诸将出发前，嘱诫他们“持重缓行，毋贪小利以要敌。”不久，宋军诸路捷报继至，宋太宗不喜反忧，深恐契丹军会乘间断阻宋军补给线。忧虑成真，老成持重的曹彬竟被耶律休哥断了粮道。曹彬十万大军在涿州呆了仅仅十几天，就吃尽了军粮，“乃退师雄州以援供馈。”（只从东路军的角度来说，此举并无过错，在宋军战力未衰之时撤退以避免损失。但是从整个战局看，此举成为了宋军败亡的导火索）宋太宗闻报，大骇：“岂有敌军在前不顾而退军待军粮的道理！”他忙遣使制止曹彬，并告诫曹彬不要再向前进军，率军沿白沟河与米信宋军会兵，“按兵蓄锐以张西师之势。”因曹彬的东路军撤退，则无人可牵制耶律休哥，那么田重进与潘美二军将会陷入危局。
但是，曹彬统下诸将听说潘美、田重进等部连战连捷，深耻己军无功，“谋画蜂起，更相矛盾”，东路军将星云集反而成了宋军败亡的祸根。老将曹彬无法约束诸将，便顺从诸将之意，“乃裹五日粮，再往攻涿州。”
当时，辽朝萧太后、韩德让、辽圣宗等人在涿州东五十里的地方扎下御营，听闻宋军来击，便遣耶律休哥轻兵疾行，阻击宋军。宋军边急行军边迎战，路上足足用了四天时间，才得以进达至涿州。“时方炎暑，军士疾乏，所赉粮不继。”无法，宋军得城不能坚守，又弃之而去。
曹彬先遣人率涿州百姓退走，他自己率大军殿后。由于人多兵疲，缺粮少水，宋军战斗力极度下降，连个象样的殿后军阵都组织不起来。耶律休哥率辽朝生力骑兵一路尾随，边杀边追，边追边杀，一直追到歧沟关，辽军发动总进攻，宋军大败。曹彬收拾残兵，连夜抢渡拒马河，于易山南岸扎营，准备休整一下喘口气。幸亏宋将李继宣死战，使得小股宋军逃得活命。但是，数万宋军，或被杀，或掉入河中溺死，或被俘，损失巨大，“为辽师冲击死者数万人，沙河为之不流，弃戈甲若丘陵”。
辽军战后打扫战场，耶律休哥“收宋（军）尸以为京观”。辽朝上下大喜，进封耶律休哥为宋国王，行再生礼，耶律休哥也成为了辽国历史上独有的行再生礼的臣子。
宋太宗闻军败，愤恨不已，深责众将，认为这些人“不遵成算，各骋所见，领十万甲士出塞逼斗”，最终“往复劳弊，为敌所乘”。所以，曹彬、米信等人回朝后，皆被贬官。
由于东路主力大败，宋太宗合围幽州的战略意图再难实现。辽朝方面开始反扑，耶律斜轸统十万大军赶至安定西，与宋朝雄州知州贺令图相遇，双方大战，宋军又败，被杀一万多人。辽军乘胜攻陷蔚州、寰州等地。深知西路军已经无望，宋太宗下诏指示潘美，让他与杨业一起引兵护送云、朔、寰、应四州百姓内迁。
时辽军已占据寰州，副帅杨业力主分兵应州，诱辽军向东，另以强弩手千人扼守石竭谷口（今山西朔州南），阻击辽军，以保民众安全南撤。监军王侁不纳杨业建议，逼其出雁门直趋朔州出战（潘美并未表态同意王侁计划）。及战失利，回师陈家谷口（今山西宁武北），潘美、王侁已违约先撤。杨业孤军奋战，负伤被俘，绝食而死。中路军田重进不辱使命，全军而返，并带回部分收复地区百姓。至此，宋三路大军皆败，所取州县复失。
此战战败主要责任在于曹彬的过失，攻取涿州后无法保证宋军粮道，危难之时又无法约束诸将，浪费了宋军最后的撤退机会。更是在宋军溃败时骑马夜遁，导致宋军彻底的崩溃，若无宋军名将李继隆与李继奋的奋战，此战宋军损失还会更大。
本战役主将曹彬，米信等人皆被贬官。潘美被削三级，导致杨业之死的罪魁祸首王侁被除名流金州，刘文裕除名流登州。此时，潘美也是六十六岁的老将，转年虽官复原职，仍旧悒悒不乐，数月而卒。虽然老潘生前没有什么特别对不起老杨的地方，陈家谷口也是王侁先离开而致使缺守，但是潘美身为主将，不能约束监军的错误行为，对于杨业之死，他难辞其咎，致使日后被评书艺人丑化成奸邪嫉功的大反派。
此战之后宋朝失去了攻取幽云最好的机会，之后被迫转取战略防御。宋辽接着又进行了几次战争。宋太宗及群臣从战争的现实中逐步改变了对辽策略，终于从战略进攻完全转为战略防御，并采取了若干较为有效的防御措施。同时，又积极主动去谋求对辽和平。宋太宗对辽策略的重大转变，应予以充分肯定。
张齐贤：“圣人举事，动在万全，百战百胜，不若不战而胜。自古疆场之难，非尽由戎翟，亦多边吏扰而致之。若缘边诸寨抚御得人，但使峻垒深沟，蓄力养锐，以逸自处，如是则边鄙宁，辇运减，河北之民获休息矣。然后务农积谷以实边用，敌人之心，固亦择利避害，安肯投诸死地而为寇哉！臣闻家六合者以天下为心，岂止争尺寸之土，角强弱之势而已！是故圣人先本而后末，安内以养外；内安本固，则远人敛衽而至。伏望审择通儒，分路采访两浙、江南、荆湖、西川、岭南、河东，凡伪命日赋敛苛重者，改而正之；诸州有不便于民者，委长吏闻奏，使天下皆知陛下之仁，戴陛下之惠，则契丹不足吞，燕蓟不足取也！”
贺令图：“契丹主少，母后专政，宠幸用事，请乘其衅，以取幽蓟。”
赵普：“伏睹今春出师，将以收复关外，屡闻克捷，深快舆情。然晦朔屡更，荐臻炎夏，飞挽日繁，战斗未息，老师费财，诚无益也。伏念陛下自翦平太原，怀徕闽、浙，混一诸夏，大振英声，十年之间，遂臻广济。远人不服，自古圣王置之度外，何足介意。窃虑邪谄之辈，蒙蔽睿聪，致兴无名之师，深蹈不测之地。臣载披典籍，颇识前言，窃见汉武时主父偃、徐乐、严安所上书及唐相姚无崇献明皇十事，忠言至论，可举而行。伏望万机之暇，一赐观览，其失未远，虽悔可追。
臣窃念大发骁雄，动摇百万之众，所得者少，所丧者多。又闻战者危事，难保其必胜；兵者凶器，深戒于不虞。所系甚大，不可不思。臣又闻上古圣人，心无固必，事不凝滞，理贵变通。前书有“兵久生变”之言，深为杰可虑，苟或更图稽缓，转失机宜。旬朔之间，时涉秋序，边庭早凉，弓劲马肥，我军久困，切虑此际，或误指踪。臣方冒宠以守藩，曷敢兴言而沮众。盖臣已日薄西山，馀沅无几，酬恩报国，正在斯时。伏望速诏班师，无容玩敌。
臣复有全策，愿达圣聪。望陛下精调御膳，保养圣躬，挈彼疲氓，转之富庶。将见边烽不警，外户不扃，率土归仁，殊方异俗，相率响化，契丹独将焉往？陛下计不出此，乃信邪诌之徒，谓契丹主少事多，所以用武，以中陛下之意。陛下乐祸求功，以为万全，臣窃以为不可。伏愿陛下审其虚实，究其妄谬，正奸臣误国之罪，罢将士伐燕之师。非特多难兴王，抑亦从谏则圣也。古之人尚闻尸谏，老臣未死，岂敢百谀为安身之计而不言哉？”
赵光义：“朕昨者兴师选将，止令曹彬、米信等顿于雄、霸，裹粮坐甲以张军声。俟一两月间山后平定，潘美、田重进等会兵以进，直抵幽州，然后控扼险固，恢复旧疆，此朕之志也。奈何将帅等不遵成算，各骋所见，领十万甲士出塞远门斗，速取其郡县，更还师以援辎重，往复劳弊，为辽人所袭，此责在主将也。
况朕踵百王之末，粗到承平，盖念彼民陷于边患，将救焚而拯溺，匪黩武以佳兵，卿当悉之也。疆场之事，已为之备，卿勿为忧。卿社稷元臣，忠言苦口，三复来奏，嘉愧实深。”
耶律斜轸：“汝与我国角胜三十馀年，今日何面目相见！”
