宋真宗抵达澶州后，登上北城门楼以示督战，"诸军皆呼万岁，声闻数十里，气势百倍"。而辽国那边却是出师不利。辽国和宋朝在澶州的首次交锋中，辽军主将萧挞凛跑到阵前秀走位，结果被宋军的三弓床弩直接射杀了。此外，比主将阵亡的更不利的是，辽军由于向南推进过快，使他们处在一条狭长的地带中，他们的背后是一些仍在坚守的宋朝重要州县，如定州、瀛州。辽军一旦在战事方面落败，就面临着被切断后路的危险。因此，辽国方面迫切希望尽早举行和平谈判。
在辽国皇太后的授权下，辽国使者向宋朝递交了一份国书，建议双方恢复和平。从当时的形势上来看，宋朝这边显然占据了更有利的位置。然而，宋真宗并不想同辽国进行一场旷日持久的战争，于是他答应了辽国方面的谈判请求，并派大臣曹利用作为谈判使节。
由于宋辽两国都无心恋战，因此谈判进行的比较顺利。辽方要求宋朝将当年被后周夺取的瀛州和莫州还给辽国。曹利用说："后晋把地送给辽国，后周又把地夺回，这些事和我大宋朝无关。如果是每年赞助一些军旅之费，都不知道皇上是否同意，割地的要求我根本不敢向皇上报告。"曹利用知道辽国求和心切，就警告对方说如果坚持要求宋朝割地，唯一的结果就是继续战争状态。辽国看到宋朝意志坚决，只好放弃了领土要求。最终双方达成和约，主要内容是：宋朝每年向辽国提供"助军旅之费"银十万两，绢二十万匹；两国于边境地区设置榷场，开展互市贸易。历史上将这一和约称为"澶渊之盟"。
后世有许多人抨击宋真宗是个"软脚虾"，指责宋朝在形势有利的情况下，还与辽国签订"澶渊之盟"，向对方交纳"保护费"。事实真的就这么简单吗？当然不是。
