耶律沙的撤退速度并不慢，又都是骑兵，机动能力很强，但是他这一动，袭扰的五支汉骑却不放过他。尤其是老将郭崇威，是参与了昌平城御前会议的，知道战略大局，辽军的撤军行动，根本没能起到任何迷惑效果，直接为其所看破。
是以在派人回报辽军撤退意图，请兵出击的同时，郭崇威也毫不犹豫，带着骑兵，以游袭为追杀。其他几名将领，似乎刘光义、崔翰、田仁朗、田重进者，都是汉军战将中的佼佼者，见状也都改变战法，带着部下，追击上去。
五支汉骑，就像五只饿狼，咬着耶律沙的尾巴不放，给其撤退造成了极大的麻烦。若正面交锋，这些汉骑，绝对不是以右皮室军为主力的耶律沙部的对手，甚至可能被轻易击败。
然而，受现实情况的制约，耶律沙是一心想要遵奉军令撤退，也就给郭崇威等人钻了空子，大受迟缓。实在被咬得的受不了，耶律沙干脆分出一部，阻截汉骑的追击，而自领大队北撤。
对此，郭崇威等将哪里会让其轻易得逞，果断聚兵一道，强行摆脱辽军的断后之师，绕行直冲耶律沙大部。当然，这个过程中，付出的极大的代价，伤亡惨重，等重新咬上耶律沙，又是一番不依不饶的缠斗。
耶律沙也是有脾气的，对汉军这肆无忌惮的纠缠，很是恼火，干脆调转马头，集中兵力，想要把郭崇威这数千兵马给彻底打残击打溃。
耶律沙也清楚，这数千汉骑，如此疯狂纠缠，是为昌平剩下步骑的追击争取时间。是以，他也没有想要将郭崇威等人彻底歼灭，那不现实，只想重创，使其丧失纠缠之力。
但这样一来，郭崇威等人承受的压力就大了，虽然还有四千多人马，但在前面的几度袭扰中，消耗了巨大的精力，又连续追击苦战，面临的也是辽军的强力打击。
是以，在耶律沙军的重击之下，差点就溃败了。不过，郭崇威等人的作战意志还算坚定，强行承受着巨大的伤亡，与辽军拼杀。
事实上，耶律沙的目的算是达到了，在这种正面的对抗之中，辽骑兵力更多，战力更强，郭崇威等将虽然意志强悍，但难以弥补绝对力量的悬殊。所有激战没多久，便被耶律沙领军击溃了，死伤惨重。
同样的，郭崇威的目的，也达到了，硬生生阻滞了耶律沙的撤退，没让他轻松北遁，与南口的辽军的主力重兵汇合。
因为高怀德整兵出击得很快，等耶律沙击溃郭崇威等将后，还没来得及重整旗鼓，大批的汉骑已然迫近。对此，耶律沙没有办法，只能继续展开战斗。
晨曦初露，风霜沉沉，一场铁马金戈在燕南的原野上展开。辽骑人众，但其意在撤，再兼久战疲敝。汉骑人寡，但休整更足，意在纠缠牵制。
此前高怀德与耶律撒给交手过，如今又同耶律沙对战，经过检验发现，这名辽将也不是个好对付的，极富战斗经验与作战头脑。
虽然想要撤退，但没有一味的北撤，那样只会引起汉军肆意的进攻。仗着兵多，他把辽军分为两部，一部与汉骑纠缠，自己则亲率皮室军，从旁牵制攻袭。
高怀德对此，没有太多的办法，只能分兵而拒，但这样，就给了耶律沙可趁之机，连续几次击退汉军，但是，败而不溃。
汉军的意图，仍在牵制，等待柴赵大军北上，耶律沙也明白此点，是以，一击败汉骑，就领军向北撤退。
高怀德也不气馁，调整也快，迅速纠结兵马，再度追击。双方数万铁骑，就在这种游弋作战，循环缠斗间，战场不断向东北方向偏移。
等柴荣与赵匡胤率领大军，沿着交战痕迹，追上时，天已经亮了。双方已然在南口东南方向约五里的一片枫林旁，展开了激斗。在靠近南口辽军之后，耶律沙的底气似乎足了，在高怀德的不舍追击下，戾气更盛，干脆放开手脚，与高怀德交战，并牢牢地占据上风。
柴荣与赵匡胤领军赶到后，观察了一番战场形势，没有太多犹豫，直接领军投入战斗。四万多汉军，分为两个庞大的军阵，柴赵各领一支。
赵匡胤带着人，逼耶律沙军，解高怀德于窘境，当汉军进行步骑配合作战时，耶律沙很快就陷入了苦战。他毕竟不能对所有辽军做到如臂驱使，在汉军的压迫性作战之下，逐渐不支。皮室军虽然精悍，给汉军造成了不小的伤亡，但终究不是无敌，与汉军的强兵悍将硬碰硬，也是撞得头破血流。
辽军渐落下风，在激烈的对攻之中，一些部族骑兵，开始有溃散的情况。若非耶律沙率领着皮室军强硬支撑，怕是要陷入溃败了。
求援的信使，飞快地赶到南口，上报与耶律屋质。
南口这边，也没有闲着，辽军的撤军，已然进行到一定程度，伤兵伤卒先行转移，向居庸关撤去，南面近两万辽军，已然绕行北面，开始通过山口。
东西两面的辽军，也摆脱南口汉军的少股部队纠缠，顺利退至北面，集结列阵。在这样的情况下，安审琦终于出手了，由奉国军都虞侯韩重赟率领精拣的七千劲卒，当面向辽军发起进攻，而他与诸将，则率剩下的军队，呈严密军阵，徐图缓进支援。
虽然南口汉军，份属疲军，但终究有4——5万人，这么多汉军，即便强弩之末，在强烈的精神刺激下，所能爆发的能量也不容小觑，非辽军可以轻视。
而辽军也有所预料，列阵于北，就是为了防备汉军的出击。说出来也是命，此前一日夜，不惜伤亡的进攻，始终不能突破汉军的营垒歼灭之，如今汉军主动出击了，辽军却没有多少吞掉他们的欲望，反觉碍事。
两方大战，终于还是在南口爆发开来了。
收到耶律沙的求援，耶律琮忍不住道：“几番叮嘱耶律沙，让他撤军，不要同汉军纠缠，为何还会与其死斗，陷此危局？”
相较于耶律琮的责难，耶律屋质倒是公允些，叹道：“必是汉军穷追不舍，耶律沙无奈迎战！耶律沙的四万大军，不能有失，右皮室军更需解救回来！”
“派耶律撒给去解围！”耶律屋质道。
耶律琮也表示同意，在他们看来，其它任何一军一部，都可以死伤惨重，乃至覆灭，唯独皮室军不可以。这不只是脸面的问题，皮实军更是辽国皇帝统治国内，弹压诸部州最为坚实的力量，如果大丧，必然引起动荡。
此前，耶律屋质集中起来的四万机动部队，也就是做此作用的。得令之下，耶律撒给迅速引军东南向，解救耶律沙。
这四万辽军的来袭，即便有柴荣、赵匡胤、高怀德坐镇，汉军将士全力厮杀作战，但在辽军一心想要撤退的情况下，还是难以阻住，只能集聚兵马，追杀。
最终，战场彻底转移到了南口，汉辽双方各十几万众，对战鏖兵。辽军据山口，一面抵抗，一面撤军。汉军则分为数部，虽属各自为战，却目标明确，死死纠缠，让辽军欲击顾忌，欲走不得。当然，汉军的主要作战力量，还在昌平诸军，安审琦军人数不少，但力有不足，不过仍旧起到了一定的牵制作用。
一面要应对汉军逾十万汉军的进攻，一面还要顺利撤军，这是个几乎无解的难题。撤得太急，会引起一场大溃退，逗留太久，若是慕容延钊的大军赶到了，也是必败的局面。
唯一值得庆幸的，是后路未断。随着时间的流逝，秋日逐渐高悬，焦躁的心情，逐渐充斥在辽军统帅的心胸之中。
到巳时为止，还在南口与汉军作战的辽军，仍有十万余人，且多为精锐。但是这些人，却是完全被汉军缠住，不敢轻退。
“大王，不能任由汉军把我们这样缠住，必需破局，否则，檀州汉军到来，全军必危。”耶律琮对耶律屋质道。
“你有什么想法！”耶律屋质看着他。
耶律琮指着汉军左翼的安审琦军，直接道：“我率领两万军，突袭南口汉军，正面击溃他们，汉军的阵势必然动摇。届时，大王可寻机，逐步向居庸关撤退！”
从耶律琮的眼神与语气中，耶律屋质感受到了一种决绝，他这是要行壮士断腕之举。
注意到耶律屋质的表情，耶律琮怅然道：“此番主动出击，乃我所谋，未能功成，诚我指挥作战不力。今陷大军于险地，更是我懈怠之责。我愧对三军，更无颜回见陛下国人，唯有替大王争得撤退良机，希望大王，能为大辽，多保存一些元气！”
耶律琮的话，让耶律屋质感慨甚多，没有多赘言，只是抱拳，郑重应道：“敢不尽死力！”
很快，耶律琮命人举起他的大旗，以铁鹞子军为先锋，纠集中两万军众，朝着安审琦军反攻而去。安审琦这边，知道自己的军队有多少斤两，早已不堪重负，是以作战很聪明，只为纠缠牵制。
但是，当面对耶律琮亲自率众，发起近乎绝命的进攻时，虽然积极应对，努力抵抗，还是被冲垮了。这并不能怪南口汉军无能，只是，战到这个份上，已经不能再苛责他们什么了。
南口汉军虽被冲垮，但汉将们却不甘休，各自集结散卒，还欲作战。而柴赵高那边，在安审琦被击败后，不约而同地选择了不管，而是带着人盯着南口前的辽军大部，想要钉死他们。
耶律琮这边，见无法吸引其它汉军，也果断做出选择，兵分两部，一部继续追杀安审琦军，一路由他亲自率领，去打柴赵侧后。
如此以来，可就不能不管了，在耶律琮策应下，耶律屋质终于寻得机会，安排人撤退。在整个撤退的过程中，耶律屋质始终在殿后的最前方，亲自指挥作战。
随着辽军的不断撤入山口，汉军这边急了，也跟着变动，由高怀德率军，对付跟疯狗一般的耶律琮，柴荣与赵匡胤则率众，紧咬着耶律屋质不放。
一路纠缠追击，不让辽军撤退。在这个过程中，耶律屋质不断安排调动军队阻截，争取后撤的时间，虽然连续被击溃五波殿后之师，但撤退，反而更加从容。
自南口至居庸关下，汉辽双方的尸体，几乎塞满道路，鲜血将之染红。最终，在付出了极大代价的情况下，还是让耶律屋质领军撤回了关内。赵匡胤想领军趁机攻关，但辽军早就做好的关防准备，不果。
檀州的大军，赶到南口时，柴赵汉军已然追进了谷道，还是一部骑兵，等主力赶到时，南口只剩下耶律琮率领的辽军了。
对于他们，恼怒的汉军，像群狼一般冲上去，将之消灭。耶律琮战死，跟随他的辽军，剩下有五千来人，投降。
南口大战，至此战罢。