炮攻未破城，宋军开始用挖地道的方式攻城，准备绕开城墙给守军最后一击。可坑道没有挖成，辽国的增援部队已赶到幽州城外。
7月初6，宋军已围城14天，耶律沙率领十万大军已接近幽州城外，双方在高梁河展开大战，就是今北京西直门外这一片，这个耶律沙领兵作战能力不行，三个多月前奉命领兵救援北汉时遭遇大败，失去几员大将，包括其亲生儿子。
可是还有耶律休哥、耶律斜轸率部待在战场外围，观察形势，伺机而动。当看到宋军战队露出破绽之后，耶律休哥率部首先冲入了战场。
他们直接从不同分队之间的空隙，冲入宋军阵中，使宋军阵营措手不及。宋军部署在侧翼的轻装骑兵，根本不是对手，一下子就被杀出的辽军冲垮。
