燕云十六州又称"幽云十六州"东西宽约600公里，南北长约200公里，总面积约120,000平方公里。幽、蓟、瀛、莫、涿、檀、顺七州位于太行山北支的东南方，其余的云、儒、妫、武、新、蔚、应、寰、朔九州在山的西北。所处地势居高临下，易守难攻，自秦汉以来，此地区自古为汉族王朝抵御北方游牧民族南下的战略要地，历朝皆派有重兵驻守。后晋皇帝石敬瑭（原为后唐河东节度使）于936年反后唐自立，向契丹求援。契丹扶植其建立后晋，石敬瑭按照契丹的要求把燕云十六州割让给契丹。
后晋时期
先前说到北宋太平兴国4年（979）宋太宗亲征北汉，平定了最后一个割据政权，长达七十多年的五代十国就此结束，中原再次统一。正当宋军沉浸在胜利的喜悦中等待论功行赏时，宋太宗突然下令要继续移兵北上准备攻打辽国，试图收复被割让已久的幽云十六州。
北宋时期
当宋太宗提出要出兵辽国收复幽云，军中又出现了两派的声音。
以殿前都虞候崔翰为代表的一派极力赞成。据《续资治通鉴长编》记载，崔翰上奏："此一事不容再举，乘此破竹之势，取之甚易，时不可失也"。也就是这件事不能再等下一次，宋军刚刚平定北汉，要趁这势如破竹的气势马上收复幽燕，甚是容易，机不可失，时不再来。其他史料中还记载了一个文臣赵昌言的奏表："自此取幽州，犹热鏊（ào）翻饼耳。"幽燕地区没有北汉的缓冲地带后，就像一张热鏊上的饼，不用费劲，随便的就可以翻动。
另一派显然是不赞成，但是基本选择无声抗议。然也有一位武将站出来反对并提出了两条反对的理由：
征伐燕云是一个临时决策，先前无任何物资准备，这不同于征伐北汉。
刚刚拿下北汉不久，攻打太原城的时候兵丁将领都是身心俱疲，现在都正等着论功行赏。如果马上又出征辽国而不先奖赏，那么将士内心不愿、不满恐会哗变。
（提出这两条理由的是呼延赞，这个人在后来的历史演义《杨家将》、《呼家将》中比较有名。）其实他说的很有道理，军人的升官发财都是通过战争后的奖赏，现在不先奖赏就罢了还不给休整，且目前大宋的军队都是后周的军队难恐会产生哗变。
虽然崔翰、赵昌言说的也有道理，但是因为宋太宗没有提前的规划，没有一个整体的战略，宋军根本就没有心理准备。当艰难的攻下太原后，预期是论功行赏、凯旋休整。仓促的战略目标转移让士卒丧气，所以这方面的优势也不复存在。唯一有优势的是，现在从太原开始发兵能少走几步路。
事实上赞同的人也是寥寥无几，诸将皆不愿行，然无敢言者。这也说明了太宗专制独裁的行事作风，他决定了的事情是很难改变的。所以，当崔翰等一番言论后，宋太宗如同找到了知音，非常高兴，这件事就又这么定了。
太平兴国四年六月十三日（离征伐北汉后一个月左右），宋军从镇州（今河北石家庄）出发，正式北征。出征集合之时，到了约定时间，还有一些将士迟迟不到，以此表达不满。宋太宗大怒，准备以军法处置，后马步军都虞候赵延溥劝谏，现在外敌尚未歼灭却诛杀处置将士，以后谁还为陛下尽力，太宗才借机作罢。
进攻路线
宋太宗不按套路的出牌，突然对辽进攻使得辽国猝不及防之下，连连败北。所以，最初的进展出奇的顺利，出镇州出发，金台（今河北保定）—岐沟关（今河北易县）—涿州（今河北涿州），辽国城池接连扫平，几乎没有什么抵抗，直至打到幽州城下只用了十天时间。六月二十三号这天宋太宗也到了幽州城下，开始督促攻城。但一直到七月六日，幽州城仍没有攻下。结果，辽景宗派遣支援幽州的十万大军到了。宋军面临腹背受敌的局面。就在七月六日这天爆发了历史上有名的高粱河之战。
高粱河之战
战役打响前奏，正在围攻幽州城的宋军突然受到了一股辽军的偷袭，（这股辽军就是当时去支援北汉时战败退回驻扎到幽州附近的得胜口、清河、沙河，现北京市昌平）。这批军队的存在，给幽州城内固守的士卒增添了信心，可惜太宗皇帝一心攻城，以为能够速战速决，并没有先消灭他们。傍晚，耶律休哥（契丹族。辽朝宗室大臣、军事家，多智谋，善料敌）带领的十万大军赶到，每人手持火把，已是夜幕降临的天空却犹如白昼。连续多日攻城的无果身心俱疲的宋军又见一片火光，如此情景不知来了多少人马，再也没有了气势。城内的辽军又乘机冲出城外，遭三股军队合围，其斗志彻底瓦解。结果宋军大败，丢盔弃甲，仓惶南逃，耶律休哥一直追杀三十余里，宋军被斩杀一万余人。《辽史-耶律休哥传》记载："追杀三十余里，斩首万余级"。
两军交战
在宋代的史料中将高粱河之败都写的很隐晦，完全规避了宋军的失败。《续资治通鉴长编》中也只是记载太宗因多日攻城不下，将士疲惫、后勤跟不上，担心辽国的援军到来，所以整齐有序地班师回朝。事实上高粱河之战，大宋不仅是败，还是惨败。宋太宗在逃跑途中也身受重伤，差一点成了辽国的俘虏。结合宋代的《默记》和《辽史-景宗纪》此次战役的结局:宋太宗兵败幽州城下，只身逃脱，后有辽兵紧追，随行的侍从、服饰物器皆被抢夺杀尽。而且太宗腿上还中了两箭差点丧命，伤病年年复发。
那么为什么宋军会遭到如此的惨败？大致有四点原因：
1、 轻 敌
1、灭北汉的时候在石岭关伏击辽军，大胜。2、征辽前期节节胜利，麻痹了宋太宗，低估了辽国的实力。
2、 军纪不整
灭了北汉后，军队中带着北汉皇宫中的妃嫔又继续出征辽国（太宗挑拣过后，剩下的妃嫔赏赐了给一些将领，一些没有得到赏赐的军人直接在北汉抢夺民女做妓）。从主帅、将领到士兵，这里边有大量的随军女眷，导致士气不振。
3、 战术失误
1、 四面攻城（幽州城里其实都是老弱病残，三面围城的话城内守军有可能就开溜了）。2、想着速战速决，没有部署打援部队。3、没有安排后路的援军，以至于遭到合围后差点命丧幽州城下。
四、军心不稳
上面说到到集合出征时还有部队迟到，又不奖赏又不休整，军中应有不少人不愿意征辽。
大宋战败的后果：
1、 宋辽的友好关系被破坏
2、 后来辽国对大宋多次实行军事打击
3、 辽国加强了幽云的防御
4、 严重挫伤了大宋军队的士气
5、 宋太宗的威信丧失
宋太宗最初的意图是通过征伐幽州，建立自己的绝对威信，没想到事与愿违，既没有收复一城一池又让自己威信大跌。高梁河的惨败以及仓惶逃命使得从此不敢亲临前线，在之后的对辽作战中太宗常常"运筹于帷幄"，导致后来将后周的精锐部队玩送殆尽。