公元979年，即宋太平兴国四年正月，宋军开始发动第四次征伐北汉的战争，赵光义率军离开东京汴梁，三月一日抵达镇州一线，开始分兵攻击隆州、盂县、沁州等地，虽然没有打下几座城池，但至少吸引了当面辽军，使其无法援救北汉。趁辽军注意力被太宗一路吸引，郭进在三月中旬打破北汉的西龙门寨，突至石岭关，凭地利抵御辽军。四月中旬，赵光义一路终于攻克盂县、隆州、岚州等地，宋军“控弦之士数十万”会攻太原。四月二十六日赵光义亲抵城下，五月初五，北汉刘继元在外援短缺、士卒厌战的情况下出城请降。
宋太宗立像
当然，我们如果仔细分析这一战宋军的表现，会发现北汉凭借3万战意不强的军卒和太原城，抵挡住了几十万宋军主力。宋军虽然预先准备了攻城战具，仍没能迅速攻破太原，更没有达到曹彬战前所谓“摧枯拉朽”效果。而白马岭大捷，郭进所凭借骑兵以及绝对的地利，在辽军贸然渡涧的情况下才取得胜利，这样的胜仗很难复制。
攻克太原之后，宋军“攻围太原累月，馈饷且尽，军士罢(通‘疲’)乏”。但赵光义却被胜利冲昏头脑，认为应该乘战胜余威，一举夺回燕云十六州。赵光义之所以有这种想法，一方面是他此前缺乏独自指挥大兵团作战的经验，得胜之后得意忘形;另一方面也是试图凭借更大的战功来压服朝中老臣，巩固自己的地位。
平心而论，此时辽国相对于赵宋，在燕云十六州方向上可谓占尽天时地利人和。天时方面，进入五月，天气开始炎热起来，而水草较为丰沛。长于骑兵作战的辽军可以通过“打草谷”的方式就地筹粮。而宋军以步兵为主，且依靠车载人背维持粮草运输，部队长距离行军的损耗将会随气温提高而增加。
地利方面，宋军已经多次进攻北汉，对战场的环境和地利了解清楚，但对于燕云十六州，宋军并不熟悉，更没有预先修筑便于步兵和运量队伍通行的道路。而辽军控制燕云十六州多年，对兵要地志了解清楚，他们将自己控制的太行山北支东南的幽、蓟、涿、莫等七州称为“山前”，将太行山西北的云、朔、应、武等九州称为“山后”。在态势利于辽军时，他们可以从山前直冲河洛，态势不利时山后各军可及时援助山前。而且，为了维持对燕云十六州的统治，辽国着重加强幽州城的守备。
人和方面，宋军尤其不利。上文提到宋军将士在占领太原后不愿再战，而且朝中太祖遗臣与太宗关系紧张。更重要的是，赵宋将领和士兵对光复燕云十六州缺乏信心和主动性，这是由其募兵性质决定的。当然，在赵宋之前，东晋和南朝著名的“北府兵”，同样是募兵，但因为对北方沦陷有切肤之痛，因此在刘裕北伐中官兵表现出相当强的战斗意志和热情。
通过以上分析可见，太宗赵光义做出乘胜攻击幽州决定是明显不知己不知彼的战略失误。而紧张的君臣关系使得宋军将领除殿前都虞侯崔瀚支持甚至怂恿太宗发兵之外，其他持反对意见的将领全部作壁上观。这样一来，赵光义独断专行，令枢密使曹彬负责调兵，令潘美负责幽州行府，组织后勤，令郭进把守雁门，保障宋军侧后，自己亲率大军，于五月二十二日从太原出发，翻越太行山。二十九日宋军进抵镇州(今河北正定)。六月初七，在宋军压制周边小股辽军后，赵光义遣使调发二十余州的粮秣和武器装备，补充河北前线。十三日，太宗率军从镇州出发。此时宋军军纪已经彻底弛废，赵光义自己带大批宫娥随军，上行下效之下，“扈从六军有不即时至者”。
宋军在没有进行全面准备的情况下，贸然攻击幽州。虽然在得胜口等地取得战术胜利，但是辽军各部配合默契，将几十万宋军滞留于幽州城下，再利用骑兵机动优势里应外合，最终取得了决定性胜利。