雍熙北伐一開始進軍還是勝利的，東路宋軍逼近幽州；遼國已準備遷都。
中路收復了飛狐、蔚州和靈丘縣，西路潘美、楊業與蔚州刺史王侁、順州團練史劉文裕等人帶領宋軍，一個月之內連下三州。
據《遼史·聖宗本紀》記載:開始，遼寰州刺史趙彥章以寰州歸順於宋朝。接著，義順軍節度副使趙希贊以朔州投降宋朝，彰國軍節度使艾正、視察判官宋雄以應州投降宋朝。
農曆四月，宋軍又乘勝向北進軍，攻陷了雲州，從而恢復了大同大部分的地區。
當時的形勢展對宋軍很有利，但是在勝利面前宋軍衝昏了頭腦；最初，東路曹彬的任務主要是以聲張要奪取幽州，從而牽制遼國的主要兵力，為中路和西路的軍事行動創造方便條件；等西路、中路取得完全勝利，然後再三路並進，集中兵力奪取幽州。
戰爭開始後，曹彬連攻數城，後又聽說西路、中路進展神，他怕戰功被別人奪走，於是，不顧牽制遼軍的主要任務，盲目衝殺，遼國蕭太后把宋軍東路看作是主力，重新部署了兵力，採取全殲宋軍主力，然後各個擊破的辦法。
於是，蕭太后調集各路兵馬，集中力量先對付宋軍東路軍隊。
結果，由於曹彬貪功輕進，被遼軍截斷糧道，堵住後路，在涿州今河北涿縣歧溝關被耶律休哥擊敗。
宋軍東路戰場一敗，使整個戰爭形勢生變化。蕭太后解除了東路宋軍的威脅後，帶領十萬大軍，向宋軍反攻，使宋軍中路和西路受到威脅。
農曆五月，遼軍在蔚州大敗宋軍中路，殺死宋軍二萬多人，佔領了靈丘、飛狐。
飛狐關是外三關之一，形勢險要，飛狐一失，開啟了進入山西的門戶。
秋季，遼軍繼續反擊，宋軍從渾源、應州紛紛敗逃，棄城而走。接著，遼軍又攻克了雲州、朔州，一直進軍到寰州，直逼雁門關，使雁北大片領土又被遼國佔領。迫於形勢，潘美、楊業只好率師回到代州。
宋軍由於倉卒撤退，許多官員和人民都來不及遷移。於是，宋太宗下令，讓潘美、楊業護送雲、朔、寰、應四州官員和人民往內地轉移。
根據當時的形勢，要完成護送任務，正面出兵損失一定很大，而且不一定能護送出境。所以，楊業主張避其鋒芒，聲東擊西。他對潘美等將領說“今遼兵益盛，不可與戰。朝廷止令取數州之民。但領兵出大石路今應縣大石口，是繁峙到應縣的重要通道，先遣人密告雲、朔州守將，俟大軍離代州日，令雲州之眾先出。我師次應州，契丹必來拒，即令朔州民出城，直入石碣谷今朔縣南。遣強弩千人列於谷口，以騎士援於中路，則三州之眾保萬全矣”《宋史·楊業傳》。
但監軍王侁不但不同意楊業的正確方案，反而汙衊楊業貪生怕死不想出戰。他主張從雁門關北上，從馬邑出軍，正面與遼軍作戰。
劉文裕也贊成王侁的這一錯誤主張。楊業聽後當即反駁說“不可，此必敗之勢也！”
王侁以懷疑的口氣說“君侯素號無敵，今見敵逗撓不戰，得非有他志乎？”
楊業本來是投誠過來的，王侁這麼一說是對楊業的極不信任；同時也深深刺痛了楊業的心。
楊業聽後氣憤地說“我又不是怕死不想戰鬥，只是這樣死了，事情也辦不了。既然你們責備我畏葸不前，我就只好冒死前去！”
打仗成為兒戲？成了小孩過家家？北宋這個奇葩王朝也是難以讓人警服，你打仗就打仗；每次出征對武將都不相信。
不相信文臣代之武將也可，然而不予代之卻派監軍監視武將的行動；你說這個仗還如何打？
楊業也是意氣用事，出征前哭著對潘美等人說“這次出軍必然對我軍不利。業本是投降過來的人，皇上不但不殺而且對我非常信任；讓我掌握重要兵權。我並不是放縱敵人不敢出戰，只是為創造時機為國立功以報皇上對我的恩遇。你們責備我那我只好以死來相報！”
楊業臨行前指著陳家峪口今朔縣南，通往忻、代的要道說“你們在峪口的兩翼部署下步兵強弩，萬一我退兵回來轉戰到這裡；你們就從兩側援助襲擊遼軍，不然，我們就會全軍覆滅！”
說完這話楊業就帶領他的部隊從石碣口北進。
遼軍統帥鈄軫得知楊業帶兵進入遼境後，隨即派蕭達蘭指揮軍隊埋伏在過路兩側。
宋軍與遼軍交戰後，鈄軫假裝敗逃引誘宋軍進入埋伏圈；然後遼兵突然四起，把宋軍團團包圍；鈄軫也回兵大戰宋軍。
楊業四面受敵，孤軍奮戰，儘管宋軍英勇殺敵，終因力量懸殊，慘遭失敗。
潘美與王侁在陳家峪口按兵不動，觀望等待。王侁派人登託邏臺今朔縣西南山上了望見沒有什麼動靜，還以為遼軍已經敗走了。
於是，想爭著報功，領兵及早離開了陳家峪口。
潘美見王侁軍隊離去，也以“不能制止”為藉口，帶領所屬部隊順著灰河今朔縣恢河後撤了二十多里。
之後，潘美聽說楊業的軍隊敗退下來不但不派兵增援，反而指揮軍隊急忙逃走。
楊業率領部下，浴血奮戰，從白天一直戰到黃昏；最後只帶領少數官兵退到陳家峪。
楊業本想利用伏擊挽救敗局，誰知陳家峪口連宋軍一個影子也沒有。
楊業氣得拊膺大慟，只得率領少數官兵與遼軍決一死戰。
當時，楊業部下只剩下一百多人，他本人也受傷十幾處。可他對部下說“你們都有父母妻子，白白跟我一塊死也沒用，不如及早逃走。報告皇上！”
眾人感動得痛哭不止，都不肯離去，最後寧死不投降，戰死在疆場。
同時殉難的還有楊業的兒子楊延玉、宋太祖皇后之兄賀懷浦、淄州刺史王貴。
尤其是王貴，當時已經七十三歲，作戰勇敢；箭用完了，就用弓把子作戰，殺死遼軍數十人，直到英勇陣亡。
楊業身上受傷十多處，仍然堅持戰鬥，殺死遼軍數百人。
按照《遼史》的記載，楊業最後轉戰到狼牙村今朔縣狼兒村被包圍。
因楊業在遼軍中很有名聲，遼軍統帥下令只能生擒，不準殺死，所以，遼軍很難抓住他。
楊業邊戰邊追，之後，戰馬受了重傷，行走不便，他又退到樹林中堅持戰鬥。
遼將耶律奚低望見楊業的戰袍影子後，射了一箭，楊業中箭從馬上摔下，這才被遼軍俘虜。
遼主深知楊業的才幹，幾次派人勸他投降，楊業堅決拒絕了遼國的招降，絕食三天而死。