由于城内辽兵很少，宋朝大军围城，使幽州城内的居民甚为恐慌，有些居民欲逃出城，却遭到宋兵的堵截。
当时，韩德让代其父韩匡嗣戍守南京城。"宋兵围城，招胁甚急，人怀二心。隆运登城，日夜守御。"在宋兵围城之际，耶律学古"受诏往援"。"宋势益张，围城三周，穴地而进，城中民怀二心。学古以计安反侧，随宜备御，昼夜不少懈。适有敌三百余人夜登城，学古战却之。"
援助北汉的耶律沙、耶律奚低和耶律讨古，长途跋涉回到南京以后，与宋军会战于城北的沙河，不敌宋军退至清河（今北京市昌平），又退至高梁河（在北京西直门外，旧称玉河），与围城的宋军相遭遇，由于兵力不支而"少却"。南京城内守军很少，而城外的援军又接连失利，南京的形势岌岌可危，随时都有被宋军攻陷的可能。
正在游猎中的辽景宗得知宋军包围了南京城的消息以后，曾急令附近的辽军前往增援。其中最重要的是耶律休哥率领的五院军和耶律斜轸率领的青帜军。
耶律斜轸"取奚低等青帜军于得胜口以诱敌，敌果争赴。斜轸出其后，奋击败之"。这场伏击，使宋军损失很大。斜轸的军队乘胜来到高梁河，与耶律休哥兵分左右合击南京城北的宋军。这里是宋军的主力所在，兵力既多，又有宋太宗在城北督战，战斗力比较强。不过耶律休哥和耶律斜轸两支劲旅的出现，却出乎宋太宗的意料，最终使宋军转胜为败。许多文献对高梁河之战都有记载。
