蕭幹、耶律大石已經聽聞宋軍奇兵突入燕京的消息，急忙率軍疾速趕往燕京。到了午后時分，城外塵埃大起，郭藥師以為乃是劉光世的援軍到了，于是登上城池前去眺望。
只見城外的人馬到了耶律淳的新冢旁，在稍事祭拜一番后，居然豎起了四軍大王蕭幹的旗幟！宋軍諸將見此場面不由錯愕瞪視，只得期盼著劉光世的援軍也能盡快趕到。
等到楊可世曉得是劉光世帶兵前來時，不覺大呼一聲道：“大事去矣！”
因為同在西軍多年，楊可世畢竟曉得劉延慶、劉光世父子皆是貪生怕死之輩，加上如今又有童貫撐腰，就肯定能干得出臨陣脫逃的勾當。果不其然，那劉光世聞聽蕭幹已率軍殺回燕京，便拋下楊可世等人不管，斷然下令掉頭回師。
就在宋軍分出部分人馬預備抵擋蕭幹、耶律大石攻城時，哪知蕭幹等人已經從城南的一個暗門中突入了燕京城內；皇城內的遼國守軍見狀士氣大振，幾個城門于是同時大開，與入城的蕭幹援軍一同如猛虎般撲向宋軍。
城外還有一些遼國的人馬，所以楊可世、郭藥師這批人馬等于陷入了遼軍的內外包圍，他們本已久戰兵疲，如今又已孤立無援，就都成了遼軍砧板上的肉。經過一番血戰，楊可世與郭藥師這兩位大將總算得以死里逃生，可高世宣、甄五臣等卻全部戰死，最后收攏殘兵，僥幸活下來的竟然已不足五百人。
廿五日，大獲全勝的遼軍回師盧溝河，開始向宋軍挑釁。劉延慶已被楊可世等人的慘敗嚇破了膽，慌忙向宣撫司乞求“挪回”兵馬，童貫也已被接踵而來的噩耗弄得心氣全無，只得在回札中道：“仰相度事勢，若可以挪回，量可挪回！”
大石沒有想到那郭藥師居然如此多謀，對燕京一帶又是如此了如指掌，而宋軍的行動偏又行動之快，以至于讓宋軍奇襲之師占了先機！
原本遼軍就沒想再跟宋軍拼個你死我活，蕭幹和大石雖然重創了偷襲燕京的宋軍，出了一口惡氣，可他們也曉得經過這場戰事，燕京的元氣已傷，是再難長久支持了；他們須得保存住實力，預備到金軍來到時，好有突圍西去、東山再起的實力。
眼見宋軍已成了驚弓之鳥，到了廿九日傍晚，盧溝河北岸突然四野起火，劉延慶以為這是遼軍大舉來攻的先兆，便急忙下令自燒了營寨，帶頭向南逃遁。由于驚慌失措，數萬大軍在黑夜之中亂了章法，以至于人馬自相踐踏，墮崖落澗者不知其數，更有不計其數的軍需之物來不及運走，竟拋灑了一百多里路。
遼軍聞訊后立即縱兵追擊，又將宋軍追殺了一路，從盧溝河直到白溝河才罷，遼軍最終得以滿載而回。
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宋軍如此雪崩式的慘敗，比之第一次伐遼之役，還要悲慘得多，明眼人都看得出來，這就是因劉延慶與種師道才能與品行的差距造成的！
消息傳到東京之后，雖然童貫、蔡攸等人的奏書中對這場慘敗是盡量輕描淡寫的，可徽宗還是徹底灰了心。徽宗已經不再奢望讓宋軍自己奪回燕京了，寧愿厚著臉皮、不惜巨額代價從金軍手中贖回燕京。
由于心虛的緣故，徽宗又接連幾日未登師師的門。那劉錡也聽到了一些風聲，事已至此，他也覺得暫時無力回天了，也就不愿再給師師添一份煩惱和傷心了，所以當師師偶然問起伐遼之事時，劉錡也只是隨口敷衍道：“那幾個怎么能指望得上，不喪師失地就是萬幸了！”
“眼下只是難為了子充，他這一去，臉上無光不說，戰場上不利，他的腰桿也挺不直！”師師悵然道，“唉，不說這些不痛快的了，如今只求大家能平安的回來吧，或者遭遇些挫折，往后能振作一些！”