满城、雁门两战失利，辽景宗自然不肯罢休，10月20日，辽军主力在固安集结，准备进攻雄州，赵光义得知后，决心御驾亲征，下令“自京师至雄州，发民除道修顿”，同时命关南、定州、镇州诸军严密设防，又派马军都指挥使米信、东上閤门使郭守赟、弓箭库使李斌、仪鸾副使江钧率军增援定州。10月底，辽军围攻雄州，宋龙猛副指挥使荆嗣率军千余人抵抗，但寡不敌众，突围败走，辽军主力跟踪追击，包围了幽州以南的重镇瓦桥关，赵光义以河阳节度使崔彦进为关南都部署，率军解瓦桥关之围。

11月1日，崔彦进集中了关南、定、镇的驻军，乘夜渡过南易水，对辽军大营实施突然袭击，但被辽国节度使萧斡和林牙耶律痕德击退。11月3日，宋军再次进军解围，瓦桥关守将张师也率军向东突围，但遭到耶律休哥的迎头痛击，张师战死，余众退回城中固守。11月9日，崔彦进集中了全部主力在易水南岸列阵，与辽军夹河对峙，企图拖住辽军，待赵光义的主力赶到后再行决战。当时，赵光义已从开封出发，经澶州、德清军、大名府兼程赶来，辽军为免腹背受敌，必须速战速决。决战之前，辽景宗以耶律休哥“马介独黄，乃赐玄甲、白马易之”，耶律休哥率领精锐骑兵强渡易水，猛攻宋军，奋力拼杀，宋军招架不住，大败而逃，耶律休哥穷追不舍，在莫州全歼宋军，直杀到“横尸满道、弓矢俱尽”，崔彦进只身逃脱，数员大将被辽军活捉，11月17日，辽军已得胜班师，赵光义的主力才刚抵达大名府。

为表彰耶律休哥的战功，辽景宗特赐御马、金盏，勉励说“卿勇过于名，若人人如卿，何忧不克！”辽军撤退后，恼羞成怒的赵光义，决心再攻幽州，但宰相李昉、扈蒙等人认为时机未至，请求宽限时间，等兵甲充足、粮秣完备时再作打算，赵光义于是下令曹翰整修雄、霸、平戎、破虏、乾宁等地的城池，开南河，自雄州达莫州，以通漕运，调发民夫数万人，砍伐树木以备使用。

辽国方面，知道赵光义不甘心失败，时刻准备攻取幽州，因此也在积极备战。这一阶段，宋辽之间虽无大战，但冲突不少，980年12月，辽景宗来到幽州，加封耶律休哥为于越，犒赏士卒。当年，辽景宗病死，圣宗耶律隆绪继位，承天太后萧绰执掌朝政，她“明达治道，闻善必从，习知军政，故群臣咸竭其忠”，因此辽国顺利度过了“主少国疑”的危险期，萧绰以南院大王耶律勃古哲总领山西诸军事，加封耶律休哥为南面行军都统、南京留守，总边事，同政事门下平章事萧道宁领本部人马驻扎幽州。