楚王軍中上下，和議之事早傳了出去，這是程先生往來之時故意透露出去的，因而軍兵都知道戰事將平，大爲放鬆，警戒巡邏，便不似往日那麼認真。而楚王耶律興及心腹大將都在忙於籌劃，回軍奪位，以及如何消除軍中異已的安排，對軍中其他事，根本無暇顧及。低級軍官，則借出營之機，多私去劫掠，以豐行囊。
河南宋軍大營則正相反，楊文忠見遼軍中計，更是加緊練兵選將，所謂送和約給朝廷云云，不過是哄人之話而已，全軍上下，外鬆內緊，河岸附近雖撤去巡哨，暗中埋伏卻反多了不少，全軍上下，一則準備渡河浮橋，二則操練陣法武技，全都是緊緊張張，楊文忠親自巡視各營，鼓舞軍心士氣，又派飄零一刀萬成，潛回北方，連絡義軍，約定時日配合決戰，並將消息傳到真定，雄州兩城，令兩城將士切實準備，以配合宋軍主力一舉收復故土，號令到處，將校軍卒，士氣高昂，歷兵襪馬，以備決戰效力。
九月二十四日，兩軍和約草簽已經三天了，耶律興迫不及待，派人詢問，宋軍朝廷批覆情況，楊文忠、程文宣等人將來使盛情款待，虛言推託，來使回營，報告楚王還要有三兩天的等待，因爲路途遙遠，往來費時，並說宋營中軍兵懈怠，軍紀散漫，楚**之不疑，更不防備南岸宋軍，恰在這時，遼國朝中派來慰軍使臣到前線勞軍，耶律興藉機探問朝中情況，來使巧言哄編，對楚王百般奉承，說的楚王飄飄然，以爲朝中不知即將有變，更加志得意滿。來使遍訪諸營大將，楚王毫不懷疑，卻不知前後兩張大網已經一南一北向他罩來。
宋真宗天僖元年，九月二十七日，宋國河北都部署，殿前司太尉楊文忠大聚帳下衆將，分派兵馬，準備渡河決戰。衆將領令，歡喜非常，領令準備，當日夜間，天上略有薄雲，將僅剩一鉤的月亮也遮得一點不透，宋軍偷偷渡河，百餘座浮橋上，千軍萬馬悄悄而過。遼兵此時，巡邏警戒的都私自偷懶，河岸附近無人守備，八萬餘宋軍精兵分爲二隊，一左一右，直奔遼軍左右大營，離營將近，宋軍中一聲炮響，戰鼓齊鳴，八萬宋朝軍將如同猛虎下山，撲進遼軍大營。另有三萬宋軍負責牽制性攻擊中間的遼軍騎兵精銳。
遼軍將士，這幾日都在準備行裝，以免將來號令下來，猝不及防。軍中將領，日日歡歌晏飲，至夜方休，宋軍大隊突然殺入，遼軍猛然驚覺，慌忙之間，不及整隊，已然與宋軍交上了手，遼兵雖然悍勇，生死關頭，人自爲戰，但兵將之間失去聯繫，卻擋不住宋軍的衝擊，楚王耶律興在右軍大營，正與李雄慶議事，忽聽前面殺聲震天，幾人連忙出帳，只見大營三面，已然與宋軍激戰，殺聲已迫近中軍大帳，楚王忙令護軍將軍耶律斜集合起中軍護士，隨護在自己左右，帶領附近的軍卒親自去前面接戰，剛一交手，對面宋軍已發現這是一隊有組織的遼兵，領隊宋將忙集合起四千人馬圍裹上來。
耶律興手託長槍，在諸高手及護士的護衛下，殺入宋陣，楚王帳下高手，也確實勇猛，護衛楚王在陣中左衝右突，無人擋得住，但宋軍人多，又是積憤而來，前赴後繼，向上衝殺，耶律興等雖然殺敵無數，但對源源不斷的宋軍卻不由膽寒，混戰之中，耶律興細聽殺聲，前後左右，大隊撕殺之聲已漸漸北移，知道自己的部下沒有組織，擋不住宋軍，已自北撤逃命了。耶律興長嘆一聲，知道大勢已去，自己中了宋軍之計。還是及早北逃的好，否則被大隊宋軍圍上，想跑也來不及了。想到此，立即招呼耶律斜等人，快退要緊，手下人巴不得這一命令，蕭達畏、帖木爾、朱可言三人在前開路，他人護住耶律興。望北而走，這幾個人何等功力，普通宋軍將士抵擋不住，被殺開一條血路，望定州而去。
待殺出重圍，耶律興環顧左右，千餘精銳衛士，僅餘二百餘人，手下耶律斜、李雄慶等人渾身是血，卻不知是敵人的還是自己流的，身後宋軍追殺之聲不斷傳來，越逼越近。耶律興無奈，率衆人打馬狂走。
天色將明，逃到定州，城中遼將接進城去，前後斷斷續續，有七八萬遼兵逃進城來，左軍主將蕭思順也狼狽不堪，也退到定州，見到耶律興顧不得自己左臂劍傷，撲倒在地，放聲痛哭，說自己辨敵不明，中了宋人奸計，以致此敗，請楚王降罪，耶律興知道自己身爲主帥，到了這時，又是用人效命之際，決不能委過於人，忙上前拉起，百般撫慰，扶入後堂，令軍醫調治劍傷，自己卻顧不得休息，知道宋軍很快就會追來，立即整備敗兵，以備抵抗。
查點之下，楚王卻不禁暗自起疑，退入定州的軍隊，都是左右兩大營的宮衛騎軍及幽州兵士，沒有幾個耶律烏海手下的御帳親軍，詢問之下，都說交戰之時，不見居中策應的御帳親軍增援，他那裡知道，御帳親軍的統帥耶律烏海，在前日慰軍使臣到時，已接到朝廷密旨，說是楚王意圖謀反，讓他相機保存實力，擺脫楚王控制，迴歸遼境，因而耶律烏海已暗自準備，在宋軍攻入左右大營時，營前也有宋軍殺到，知道今日將有一場血戰，他的大營居中靠北，趁宋軍大隊尚未殺到，已集合隊伍，星夜北撤，御帳親軍仍是遼國皇室衛隊，馬匹精良，又是有備而行，宋軍追之不及，耶律烏海已連夜繞過定州，望北而去了，若不是如此，宋軍今夜也不會贏的那麼順利，耶律興敗是會敗，但決不會毫無還手之力。
耶律興再是精明，也想不到那麼多內情，局勢至此，別無選擇，只有整編敗兵，以備再戰，所幸昨夜一戰，將領傷亡不多，而且宋國多是步兵，對打馬狂跑的遼軍也沒什麼辦法，回城的遼兵還有一半以上。亂紛紛直到申時，城中初定，敗軍已大部分各自歸隊，耶律興稍稍放心，剛要休息，城外已是號炮連天直響，楊元帥宋軍主力已追到定州城下安營。耶律興登上城頭，只見五六萬宋軍在城外耀武楊威，嚴陣以待，掩護後軍紮營。
這一夜之間，城外宋軍並不攻城。倒是城中遼軍如同驚弓之鳥，一夜數驚，各將領不敢休息，巡視彈壓，方自無事，次日，宋軍挑戰，耶律興知道大敗之軍，士氣盡挫，加上將土疲累，因而吊橋高挑，閉門不出，一面整理部隊，一面緊急派人，到京請求增援。
一連七八日，求救的奏摺一去無音，城外宋軍卻又增加了三萬真定守軍，耶律興看看再等下去，宋軍再有援兵，自己反而有被圍的危險，隨召集衆將，商討對策。
定州城中遼軍衆將，聽王爺召喚，不敢遲緩，齊集州衙，商議軍情，李雄慶等人被上次一戰，已然膽怯，主張率軍北撤，但蕭思順卻認爲上次一戰，吃虧在我軍無備，才使敵有機可乘，如果不戰而退，軍兵勢必逃命心切，一旦出城，就不可收拾，被宋軍追殺，必敗無疑，反不如趁如今城中軍兵不少，激歷士氣，決一死戰，或可倖免。
楚王對李雄慶等人主張心有不滿，卻無法嚴責，因而極力稱讚蕭思順見識不凡，遂親自率耶律珍等人，在城中各營，安撫將士，將城中富戶金銀財寶收集一空，賞賜諸營，並講明利害，不戰即亡，激歷將士奮勇衝殺，擊退宋軍，即可安全回國。
遼軍回國心切，士氣復振，楚王看看軍心尚可一用，心中稍安，城中糧草將盡，隨盡城中所有，讓將士飽吃一頓於十月初十，大開城門，率軍殺出，楊元帥見敵軍出城交戰也盡出精銳，於營前列陣。
兩軍列陣以對，耶律興拍馬上前，在陣前大罵楊文忠言而無信，楊元帥不理不採，揮動令旗，戰鼓急響，八萬宋軍一齊衝殺。耶律興身先士卒，領著八萬餘遼軍奮力相拼。一時間，殺聲連天，兩軍混戰在一起。
楊文忠退到陣後高處，凝神望去，左右數裡方園，兩軍將士，刀來槍往，殺在一塊，遼軍士氣頗也不低，戰局呈膠著之態。楊文忠暗自冷笑，因爲他已看出定州遼軍已傾城而出，再無後力，而自己身邊，仍有楊京龍所率的真定守軍列陣左右，爲前軍的預備隊。
從辰時直到今時末，交戰兩軍都已是身疲力竭，誰也無法前進一步，楊元帥看時機已到，該是把生力投入的時候了。將令旗擺動，楊京龍得到號令，下令擂響戰鼓，除留下數千保護主帥之軍外，兩萬餘將士，分爲左右往後包抄遼軍。
楊文忠看到這支生力軍，如同兩支鐵鉗，夾向遼軍大陣，不由持須大笑，正在這時，身邊親軍卻是大叫：“元帥，你看遼軍背後。”楊元帥搭目望去，只見遼軍大隊之後，有兩支小股人馬，已如同鋼刀攪向遼軍大陣，而且衝擊甚銳，已直奔遼軍大陣中帥旗所在之處。楊文忠看得出，這兩支小隊是自己人，意圖在擒賊摛王，不由拍掌大叫：“好，不知是那支部隊，軍兵與我擂鼓助威。”一聲令下，身邊幾百只戰鼓已暴響連天。宋軍聞聲，精神陡振，更加奮力攻擊，遼軍陣式已開始散亂。