宋军围攻幽州坚城不下，“将士多怠”，士气低落。
七月初六，耶律沙大军至幽州，赵光义督诸路军攻击，两军战于高梁河，耶律沙遇到潘美，力战不支而败退。然而当时的宋军连续近二十日不停地猛攻幽州城，士卒早已疲殆，虽然战胜了，可从中午到傍晚只追了十余里。令赵光义始料未及的是，耶律休哥率军出其不意间道而来，人人手持火炬直冲，宋军不知辽国人数多寡，还没等到接战，心里已经发怵，所以不敢接战，想凭借高梁河抵御。耶律休哥先收容了耶律沙败军，派他回去再战，与宋军相持，然后与耶律斜轸各自统帅精锐骑兵，从耶律沙的左右翼挺进，乘夜夹攻宋军，实行两翼包围钳击之势。战斗激烈非常，耶律休哥身先士卒，身上被孟玄喆重创七八枪，仍旧力战不退。城中耶律学古听到援军已至，也开门列阵，四面鸣鼓，城中居民大呼，响声震动地。耶律休哥继续率部猛攻，这时宋军才发觉已被包围，又无法抵抗辽军的猛攻，只能纷纷后退。耶律沙从后面追击，而休哥与斜轸两军也对宋军实行超越追击。宋军大败，死者万余人，连夜南退，争道奔走，溃不成军，赵光义与诸将走散，诸将也找不到各自的部下军士。孟玄喆见形势危急，慌忙从村落农户家里找了一辆驴车请赵光义乘坐，急速南逃。耶律休哥时已受重伤，昏死过去，不能骑马，左右用轻车载着他，代他发号施令，继续追击。一直追到涿州城下，获得兵器、符印、粮草、货币不可胜计。
赵光义于七月初七日明之后，已先到达涿州城外，当时宋军的败兵还没到。他又绕过涿州城，直奔金台屯，见诸军尚未到达，才敢停住车驾观望。初九日，赵光义见诸军仍然未到，便使人往探，这才知道诸军仍在据守涿州，而且有策划立先帝之子武功郡王德昭的事，于是急命崔翰往传诏命班师。
赵光义为防备契丹乘胜南侵，命殿前都虞侯崔翰与时任定武节度使孟玄喆屯兵定州，河阳节度使崔彦进屯兵关南，云州观察使刘廷翰为都钤辖与彰德节度使李汉琼屯兵镇州，以上诸军都由刘廷翰指挥并得便宜行事。本来这样就可以了，可赵光义偏偏又授诸将阵图，命令他们，如果契丹来犯，必须入图布阵，交代完之后，他才自金台屯南返，七月二十八日还至东京。
八月初二，赵光义行从征失律之罚，贬西京留守石守信为崇信军节度使，彰信军节度使刘遇为宿州观察使。同时因为北征不利，连平太原之赏也免了。当时很多人认为这样不行，武功郡王赵德昭偏偏不安稳，跑去上谏道：“当先行太原之赏，再行幽州失律之罚。”宋太宗当时大怒，想起诸将在找不到自己时曾有意立他为帝，：“待汝自为子，赏未晚也！”德昭被逼无以自明，退回私舍之后拔剑自刎。
辽军胜利后，也开始赏罚。以权知南京留守事韩德让，权南京马步军都指挥使耶律学古，知三司事刘弘，能安人心卫城池，并赐诏褒奖。以此前辽军在白马岭之战的失败的耶律沙，又以此次击败宋军之功相抵。耶律奚底遇敌而退，以剑背击之。乙室王撒合虽临阵退却，但部伍不乱，得到宽宥。冀王耶律敌烈战死白马岭，其麾下先逃遁者皆斩，都监以下杖背。然后聚宴诸将士，分别给予赏赐。
赵光义一直是首都市长，长于行政，短于军事。想要凭借灭北汉的余威一举收复燕云故地，重建中国北方的国防线，并进一步恢复中原政权领导四夷的地位，这种进取心无可非议是好的。然而好的动机并不一定带来好的结果，宋军在高梁河以惨败收场可不是时运不济那么简单。
赵光义被攻克太原的胜利冲昏了头脑，对辽军的实力及其拥有大量骑兵的情况估计不足，在部队疲困交加的形势下，仓促出兵，企图以突然的行动、优势的兵力数量，一举袭取幽州地区。这种轻率鲁莽、侥幸取胜的投机举动，最后遭到失败乃是情理中事。
从作战指导上看，宋军从晋地移师幽州，仅是一个方向的进攻，因为银州，灵州，夏州是唐月轻的党羽李沂，晋地杨业新降，都不信任，所以没有用他们，放弃了多线出击的优势，既未从雁门以西出兵配合，牵制辽军，又未控制一定的预备兵力。一开始便将主要兵力投入战斗，企图速战速决，一举成功，以致一遇挫折，便无力挽救。其次是对幽州城的防御力量估计不足。幽州是辽国的战略要地，辽国必以重兵守城。宋军远程急进，没有攻坚准备，以致顿兵坚城。
此次战争是五代十国时期结束以后的一场重要战争，这一战结束了宋朝统一的步伐，并且在军事上总体开始处于劣势。此战，辽军发挥骑兵优势，远道增援，变被动为主动，给宋军以沉重打击。宋军轻敌冒进，首战失利，对以后与辽作战造成了不利的影响。
高粱河战败后，发生了三件大事，一件事。
一是赵老大的儿子赵德昭被逼自杀，这件事引得朝野震动，宗室自危。二是赵光义更加提防曹彬和唐月轻，他认为战败的原因主要是曹彬对军中施加影响，以至于功败垂成，而唐月轻操纵度支司，在物资上延误，影响战争结果。但这些事并不能拿出来，即便他已经是大宋皇帝，也没有能力一口气收拾两个军中重臣。这两个人谁都不好对付。
还有一件事是，孟玄喆此战表现优秀，重伤辽国重臣耶律休哥，又救驾有功。加上当年深夜夺权他和花蕊夫人坚定的站在赵光义这边，延福宫前屋檐下持剑而立的身影，深深的印在赵光义心中，即便他是唐月轻的徒弟，赵光义也觉得他行事光明磊落，加之劳苦功高，所以重赏重用。
西川孟家，以另一种姿态，强势崛起。
唐月轻坐在大槐树下，悠闲的摇着太师椅，历史是注定的，不是谁能改变的，这一战以后，大宋很难再有力量北伐了，光是朝廷里的洗牌，就要耗费很多力气，又不知有多少人要抄家灭族掉脑袋。虽然他名义上，是赵光义的外甥女婿，也是从龙之臣，但终究反对了这次北伐。赵光义是个性格复杂多变的人，他不像赵老大那样，用人不疑。更何况，这次度支司的行为，确实是唐月轻授意的。
原因很简单，弃车保帅。
如果他全力支持，钱，粮，械，马，兵通通用光，辽军南下，大宋该如何自处？谁来阻挡？谁能保证不会出现又一个石敬瑭，借辽国力量窃取中原？到那时，赵老大穷极一生统一的大好河山，难道又要白白拱手送人，毁于一旦？
绝不可能！
纵使会使帝王猜忌，纵使会背负骂名，唐月轻也绝对不会背叛当初和赵老大的誓言。
至于赵光义……就像赵普的，于我有恩的是赵老大，其他人，与我何干？选择赵光义，无非是不想宋家外戚专权，只要当家的姓赵，是谁无所谓。去过赵光义不行，还有赵廷美，还有他的儿子们。
唐月轻忠的是国家，义的是社稷，效命的，是先帝。
辽国皇宫。
灯火辉煌，歌舞欢喜，萧皇后坐在耶律贤身后，平静的微笑着。这次抵御宋军，最重要的宗室耶律敌烈战死，耶律休哥被重伤，而她的人，如弟弟萧讨古，盟友韩德让，都立了大功，也在军中占据了重要位置，再加上西边还有一个王臣鹤，她的势力，也在悄然生长。
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