当耶律沙、耶律休哥的援军在七月初抵达前线时，他们发现情形对辽军大大不利。向大宋军队投降的人越来越多，其中包括辽国建雄节度使刘延素、蓟州知州刘守恩等。没有几个人认为幽州城守得住，因为宋军在人数上占据绝对优势。
可是观察力敏锐的耶律休哥，却发现了对手致命的弱点：宋军将士的斗志并不高昂，对于皇帝攻城的指示，大家消极对待。士气之所以低落，宋太宗要负很大责任，他没让官兵有充分的休整时间，又没有及时对军队论功行赏。没有名利、没有休息，却要让将士去拼死，谁愿意呢？一支没有士气的军队，即便看上去很强大，实际上也是纸老虎。
时间是七月初六，幽州战事进入到第十二天。
率援兵前来的耶律沙气势汹汹地杀来，已抵达幽州城西的高梁河。在几个月前的白马岭之战中，耶律沙差点死于非命，自己的儿子也战死了，因此他对宋军还是有点畏惧，放不开手脚。在宋军的反击下，耶律沙再尝败绩，一战即溃。看来耶律沙的军事才华确实一般，他撤退后，与耶律休哥、耶律斜轸的部队会合，指挥战役的重任，遂交到耶律休哥手中。
耶律休哥果然智慧超群，不以常理出牌，大打心理战术。从军队数量上说，辽军远远不如宋军，大宋军队几十万人，皇帝亲自出马，把最精锐的部队都投进来了。为了不让宋军窥破自己兵力的多寡，耶律休哥把进攻时间选定在夜幕降临之后，不走大路，而是走小路，因为大路开阔，一览无遗，很容易暴露真实兵力。不仅如此，耶律休哥还要求每个士兵手持两根火把，远远望去，火光遍野，造成人多势众的假象。
宋军果然中计。
皇帝亲征，虽能鼓舞士气，但有时也有负面作用。前线将领一定要花费很多精力、兵力以保护皇帝安全，在军事行动上不敢采取大胆冒险的战术，而是谨慎保守。在判断不清辽军兵力多寡的情况下，宋军没敢贸然出击。耶律休哥抓住战机，与耶律斜轸兵分两路，从左、右翼钳击宋军。守卫幽州城的耶律学古也乘机打开城门，把队伍一字排开，其实并不是要出战，只是摆摆样子，一边擂响战鼓，一边组织城内百姓大呼大叫，一时间声震天地。
别看宋军人数众多，要保护皇帝，又要预防幽州城内辽军的反扑，能用于对付耶律休哥的兵力就相当有限了。在战场上，耶律休哥骁勇异常，他身负三处枪伤，裹创犹战。主将的战斗精神鼓舞全军上下，战局开始变得对辽军有利了。
虽然宋军将领们力保皇帝的安全，可是飞箭不长眼，特别是在黑夜中，等你发现飞来的箭矢时，要躲避就来不及了。很不幸，太宗皇帝大腿挨了一箭，血流如注。宋太宗一心想超越哥哥赵匡胤，上台后极力鼓吹军国思想，但挨了一箭后，就可以看出他绝非英雄人物。我们可以把他与汉高祖刘邦做一对比。当年刘邦与项羽争夺天下，尝胸中一箭，他跌落马下后，呼道：“小贼射中我的脚趾了。”把重伤说成轻伤，这是安抚军心。可是宋太宗挨了一箭后呢？他吓坏了，第一个当逃兵，乘着一辆驴车，往涿州的方向跑了。
皇帝都逃跑了，这仗还怎么打呢？
高梁河之战，宋军在皇帝坐镇、兵力占优的情况下，被耶律休哥的辽军打败了。此役的胜利，不仅解了幽州之围，辽人还乘胜追击，穷追猛打。与宋太宗相比，耶律休哥的伤势要严重得多，他身体虚弱，无法骑马，但仍坚持坐在马车上，指挥作战。辽军从幽州一路反攻至涿州，沿途缴获了大量宋军遗弃的武器、粮食、钱币等。
幽州一战，令宋太宗蒙羞，他不得不转攻而守。
辽国并非省油的灯。在辽景宗看来，这场战争完全是宋帝国一手挑起的，单方面撕毁两国和约，战争已是全面爆发了。当宋军被驱逐出境后，辽人越过边界，攻入大宋。
这是太平兴国四年（979）九月，即高梁河之战的两个月后，辽国派南京留守韩匡嗣与耶律沙、耶律休哥等将领南伐，以报幽州被围之仇。
辽军长驱直入，推进到了满城（今河北满城），与宋朝将领崔翰的驻军对峙。面对漫山遍野的辽军，崔翰排兵布阵，摆起了“八阵图”。说起这个“八阵图”，据说是三国时代诸葛亮发明的一种阵法，变幻莫测，可抵十万精兵。其实诸葛亮的八阵图是什么样子，恐怕也没有流传下来，那么崔翰的这个“八阵图”是从哪儿来的呢？
大家不要惊讶，这个八阵图，是皇帝所亲传！
原来宋太宗自认为是高明的军事理论家，别看他在战场上挨一箭就落荒而逃，他对自己的军事理论水平那是十分得意的。从幽州撤兵回国后，宋太宗认定辽军一定会前来报复，便对边防工作做了安排，还特地把自己军事研究结果“八阵图”拿出来与诸将分享。皇帝交待说，辽人来犯，只须以我这个八阵图排兵布阵，准能打败敌人。
现在，崔翰要用太宗皇帝军事思想来武装自己，打算按图布阵，排为八个阵形，每个阵相距百步。这个排阵法，可把部将赵延进给吓坏了。他警告主将说：“如今敌人骑兵漫山遍野，我方布阵却星罗棋布，松松散散，这岂不是给敌人各个击破的机会吗？依我的看法，必须把兵力集中起来使用，才有取胜的可能。”
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