雖然通過幾次小勝利，韓德讓一次又一次的挽救了城內守軍的士氣，但是巧婦難爲無米之炊，耶律休哥的五院軍是第七支，也絕對是最後一支援軍，再不成功，舉城獻降的時刻也就該到了。休哥趕到高梁河時，正值耶律沙大敗。耶律沙一見到休哥就連連搖頭嘆氣：“太厲害了！太厲害了！沒辦法了，咱撤吧，關內本就是漢區，咱不要了。”休哥好言相勸，收容了耶律沙的敗兵，自己登高觀察宋軍的分佈，並召來囤積在此前進不得的各路援軍制定作戰方案。諸位敗軍之將都表示本部願意聽從調遣，配合休哥作戰。傍晚，休哥先派本部五院軍騎兵每人雙手持火把，在高處往來衝突，揚塵蔽空。追擊耶律沙的宋軍遙望過去，只見滿天塵土中無數火把跳躍閃爍，搞不清遼軍到底有多少，開始略有怯意。宋太宗急令退守高梁河戒備，然而他卻犯下一個嚴重錯誤：宋軍在開闊的高梁河沿岸佈防，遼軍騎兵正好可以從兩翼包抄，是一個極利於騎兵作戰的戰場。
佈防後太宗也馬上發現了這個問題，急忙傳令陣型後撤，並令其餘部隊接應。但是，已經晚了！這一次，你面對的不再是耶律沙、耶律斜軫，而是曠世戰神——耶律休哥！一個細小的失誤足以令你葬送三軍，遼軍的總攻在這個時刻已經發起了！耶律沙的大同軍竟然第一個發起反擊，不過他只是從正面牽制宋軍主力，而不是真正的主攻方向。休哥、斜軫兩軍精騎從宋軍兩翼包抄，尤其是休哥的五院軍，本就是契丹本部精銳，又從未和宋軍交鋒，沒有心理陰影，作爲生力軍，快速擊穿了宋軍側翼。宋軍本就疲憊不堪，再加上高梁河的殿直軍經過一天的戰鬥，還沒吃晚飯，疲態盡顯，在生猛的火炬騎兵衝擊下，很快支持不住，開始敗退，另一側抵抗斜軫的宋軍也開始鬆動。不過此刻宋軍卻體現出其超強的戰鬥素養，在遼軍的三路夾攻下，依然拼死抵抗，而沒有潰散！如果再多支撐一會兒，宋軍正在圍城的部隊趕來救援，這第七支援軍又將歸於失敗。
又到了戰神發揮作用的時刻了！休哥在體現了他卓越的戰術方案制定能力後，又體現出臨場作戰的勇猛絕倫。他身先士卒向宋太宗御駕發起猛衝，受了很多傷還在一線奮戰，到最後已經不能騎馬，只能由護衛用輕車擡着他，代爲傳遞號令，中途幾度昏迷依然不下火線！五院軍熱血澎湃，向宋太宗發起了勢不可擋的猛衝。這時疲憊不堪的宋軍側翼終於潰敗，正在力敵斜軫的另一個側翼也放棄了抵抗，最終耶律沙的中軍也從正面徹底擊潰了宋軍，高梁河的殿直軍開始全線潰敗！亂軍之中，宋太宗腿上中箭落馬，所幸左右找來一輛驢車逃離了戰場，直奔涿州方向而去。而真正的災難發生在圍城的30萬宋軍身上，這時人多的弊端才真正顯示出來。本來這30萬大軍都是按照太宗的陣圖統一指揮，而且陣型非常密集，而這個時候總指揮宋太宗已經坐上驢車當了趙跑跑，30萬大軍頓時失去了統一調度，只能在混亂中互相擠踏。
客觀地說，以宋帝國禁軍的訓練素養，如果是一支一兩萬人的部隊，即使遭到大敗，也有可能在主將的指揮下邊打邊撤，脫離險境。然而這是一支30萬的龐大部隊，而且相互之間互不隸屬，一旦在攻擊下失去統一指揮，只能陷入混亂。此時城內的韓德讓和耶律學古也趁勢殺出，與援軍夾擊圍城的宋軍。30萬宋軍四散奔逃，最後大多逃到涿州歸建，途中被遼軍追殺萬餘人。賬面上看損失不算很慘，但攻克幽州的雄圖也就此落空。在夜色中，藉着天空中高懸着的將星發出的光輝，休哥看着四散奔逃的宋軍長舒了一口氣，南京終於保住了。但是，他卻又看見在極度混亂中有一支宋軍依然能夠整裝列陣，邊打邊撤，最終安全撤離了戰場，不由得大吃一驚，禁不住在牀上撐起身，費力地向左右問道：“這是哪支部隊？速速報來！”不多時，左右回報：“這是宋軍李繼隆部。”“李繼隆，李繼隆……”耶律休哥喃喃默唸着這個名字，似乎已經預感到了這便是上天賜予他的最佳對手。