景德元年（1004年）闰九月，辽国雄才大略的萧太后摄政，挥兵南指，牧马中原。辽军声势浩大，号称二十万，十月，辽军在击败部署在边境一线的宋军主力后，移兵东攻瀛州（今河北河间）。宋知州李延漏率众坚守。辽军围攻多日，昼夜猛攻，死者达三万余人，城仍固守不下，只得移军南下。为了和兵临澶渊的宋军对峙，在今山东馆陶黄河故道边筑土城以屯大兵，相传此城是辽兵用头盔装土，一夜夯成，故俗称“盔安城”，城内挖七十二眼“饮马井”，筑起东西两座点将台，也就是萧城，时至今日仍保存完好。以此城为后方，直扑澶州（今河南濮阳）城下。这样，不光河北的大片领土陷入辽军之手，仅隔一河的都城开封也暴露在辽军铁骑的威胁之下。
“急书一夕五至”的时候，北宋统治集团的上层人物大多惊惶恐惧。参知政事王钦若是江南人，主张迁都金陵，枢密副使陈尧叟是四川人，提议迁都成都。他们主张用躲避辽军的办法，应付辽军的入侵。宋真宗本来就无心抗敌，更表现得惶恐不安。只有寇准与毕士安坚决主张抵抗，当宋真宗问他们的意见时，王钦若、陈尧叟二人正好在场。寇准心里明白，迁都之议就是他们提出的，但他却假装不知，对宋真宗说：“谁是替陛下筹划这个计策的人？他的罪可以杀头。现在陛下是神明威武的皇帝，武将和文臣都很团结，如果您亲自领兵出征，敌人自然而然就会逃跑。不这样，那就出奇兵打乱敌人的计划，坚守阵地消磨敌人的士气，使敌人困乏疲惫。从疲劳和安逸的敌我形势来看，我们有必胜的把握。为什么要抛弃太庙太社，到楚、蜀这样边远的地方去呢？问题在于人心崩溃了，敌人乘势而入，天下还能够保得住吗？”
寇准的意见终于阻止了妥协派逃跑避敌的主张。为了消除王钦若对宋真宗的影响，寇准把他从宋真宗身边调到天雄军前线去防辽兵了。
寇准派探子到前线侦察情况，根据对敌情的分析，制定了一套抗敌方略。他指出：“目前敌人已至深州、祁州以东，我方大军在定州及威虏等地，东路别无驻军。应一面调天雄军步骑万人，驻守贝州，派孙全照指挥，遇敌掩杀；另一方面招募民兵，深入敌后，袭击敌人据点，兼以报告敌情。这样就可以振奋军威，安定人心，打乱敌人的军事部署，并可与邢州和沼州的军事据点构成犄角之势，以便攻守。万一敌骑南下攻入贝州，即应增援定州，向东北进攻，牵制敌人后方，使敌兵不敢纵深作战。”同时寇准特别强调指出：为了鼓舞士气，争取更大的胜利，宋真宗必须渡过黄河，亲临前线。
寇准一方面同妥协派斗争，一方面积极备战。他派人到河北把农民中的优秀青年组织起来，加以训练，发展民兵队伍，并规定：河北民兵杀敌，所在官军应给以声援；民兵中有杀敌立功者，同样给予奖赏。寇准还派人携带钱物慰劳河北驻军，并出银三十万两交给河北转运使，用来收购军粮，充实军资。
十月，辽兵攻下祁州，向东南推进，经贝州，直扑澶州城下。这样一来，不仅河北大片领土陷入敌手，而且仅隔一河的都城汴京也暴露在辽国骑兵的威胁之下。事实摆在面前，只有坚决抗敌才是唯一的出路。怯弱的宋真宗在寇准的督促下终于决定亲征。但统治集团内部仍然有不少人对抗敌没有信心，甚至当时的宰相毕士安也以自己抱病在身，以及太白星白天出现对大臣不祥为借口，不愿随驾北征，并对寇准促使宋真宗亲征说三道四。
在寇准的督促下，宋真宗让雍王留守京师，自己起驾北上。当车驾缓慢行至韦城时，辽军日益迫近的消息雪片似的从前方飞来。臣僚中又有人劝真宗到金陵躲避敌锋，于是真宗又动摇起来。寇准十分懂得把握军心民心和“取威决胜”的军事法则。他提醒真宗在大敌压境，四方危机的情况下，只可进尺、不可退寸。寇准明确指出，进则士气倍增、退则万众瓦解。殿前都指挥使高琼也支持寇准的意见。宋真宗的车驾终于北行到达澶州。北宋时，黄河还是从澶州流过的，将澶州城一分为二。
辽军已抵北城附近，宋真宗不敢过河，只愿驻扎在南城。寇准力请渡河，真宗犹豫不决。寇准对高琼说：“太尉承蒙国家厚恩，今日打算有所报答吗？”高琼说：“我是军人，愿以死殉国。”于是寇准与高琼商议了一番，便一同去见宋真宗。寇准对宋真宗说：“陛下如果认为我刚才的话不足凭信，可以问问高琼。”没等真宗开口，高琼便说：“寇准的话不无道理。随军将士的父母妻子都在京师，他们都不愿意抛弃家中老小随您迁都而只身逃往江南的。”接着高琼便请宋真宗立即动身渡河。枢密院事冯拯在一旁呵责高琼对宋真宗的鲁莽。高琼愤怒地驳斥道：“你冯拯只因为会写文章，官做到两府大臣。眼下敌兵向我挑衅，我劝皇上出征，你却责备我无礼。你有本事，为何不写一首诗使敌人撤退呢？”高琼命令卫士把真宗的车驾转向北城行进。渡过浮桥时高琼简直是在驱赶卫士前进。当真宗的黄龙旗在澶州北城楼上一出现，城下北宋的兵民立即欢声雷动，气盛百倍。真宗到澶州北城象征性地巡视后，仍回南城行宫，把寇准留在北城，负责指挥作战。宋真宗几次派人探视寇准的举动。寇准与知制诰杨亿在城楼上喝酒下棋，十分镇定。寇准的胸有成竹，使宋真宗不再恐慌。
自从辽国大举入侵之后，各地军民英勇抗敌。辽军虽然号称二十万，却是孤军深入，供给线长，粮草不继。十月以后，辽国军队在战场上节节失利。尤其是真宗亲临北城时，辽军先锋萧挞览在澶州城下被宋将李继隆部将张环用精锐的床子弩射杀，极大地动摇了军心。因此辽国太后萧绰及大丞相耶律隆运估计在战场上捞不到什么便宜，便转而向北宋议和，企图从谈判桌上获得在战场上得不到的好处。
宋真宗本来就没有抗敌的决心。差不多在他离京亲征的同时，宋朝的议和使节曹利用也被派往辽国军营。曹利用当时是一个职位很低的官员。在辽宋对垒的过程中，曹利用总是往来于两军之间。辽圣宗和萧太后也通过前一年望都之战中俘虏的宋将王继忠和曹利用联系。契丹提出的议和条件是要宋“归还”后周世宗北伐夺得的“关南之地”。宋方的条件是，只要辽国退兵可以每年给辽一些银、绢，但不答应领土要求。谈判在两军对峙中进行。最后终于按宋方的条件达成了协议，剩下的问题就是每年给辽银绢的数量。曹利用临行前请示宋真宗，真宗说：“迫不得已，一百万也可。”曹利用从真宗的行宫一出来就被一直守候在门外的寇准叫住。寇准叮咛他说：“虽然有圣上的旨意，但你去交涉，答应所给银绢不得超过三十万。否则，你就不必再来见我，那时我要砍你的头！”
寇准始终反对议和，主张乘势出兵、收复失地。主战派将领宁边军都部署杨之，已夺取幽燕数州。但由于真宗倾心于议和，致使妥协派气焰嚣张。他们攻击寇准拥兵自重，甚至说他图谋不轨。寇准在这班人的诽谤下，被迫放弃了主战的主张。于是，在妥协派的策划下，于同年十二月，宋辽双方订立了和约。
通过谈判，曹利用果然以三十万银绢谈成。宋辽双方订立了和约，这就是历史上著名的“澶渊之盟”（澶州西有湖名澶渊，澶州也称澶渊郡）。
澶渊之盟规定：
一、辽宋为兄弟之国，辽圣宗年幼，称宋真宗为兄，后世仍以齿论。
二、以白沟河为国界，双方撤兵。此后凡有越界盗贼逃犯，彼此不得收匿。两朝沿边城池，一切如常，不得创筑城隘。
三、宋方每年向辽提供“助军旅之费”银十万两，绢二十万匹。至雄州交割。
四、双方于边境设置榷场，开展互市贸易。
好笑的是，和议达成后，宋真宗询问结果，曹利用伸出三个指头。宋真宗误以为给了辽国三百万，大吃一惊，说：“太多了！”但想了一想，又认为谈判既已成功，也就算了，又说：“三百万就三百万吧。”后来，宋真宗弄清了只给辽绢二十万匹、银十万两，合计数才三十万，不到宋年财政收入的千分之五，大大低于早先的预计，不禁大喜过望，重重奖赏了曹利用，甚至写诗与群臣唱和，以此来庆祝。
合约缔结后，第二年，宋朝派人去辽国贺萧太后生辰，宋真宗致书时“自称南朝，以契丹为北朝”，宋、辽之间百余年间不再有大规模的战事，礼尚往来，通使殷勤，双方互使共达三百八十次之多，辽国边地发生饥荒，宋朝也会派人在边境赈济，宋真宗崩逝消息传来，辽圣宗“集蕃汉大臣举哀，后妃以下皆为沾涕”。
澶渊之盟具有重要的历史意义。澶渊之盟以后，辽、宋长期保持友好往来，边境地区的经济、文化交流得到加强。此后一百二十年间，辽宋不曾兵戎相见。但在中国历史上，这却是个有争议的命题。对于宋朝而言，澶渊之盟显然是个屈辱性的条约，既承认辽国政权的存在，又开“岁币”之滥觞，导致此后两宋之积弱，使宋朝繁荣的局面江河日下。