单州刺史杨承祚夜开城门逃往其父杨光远治所青州，后晋朝廷接到信报后，立刻派侍卫步军都指挥使郭谨领兵到郓州布防，以备契丹入侵和青州叛乱。杨光远有谋叛之象更加明显，朝廷再派左领军卫将军蔡行遇增兵郓州，并遣官员巡检黄河南岸至黄河入海口一带。郓州作为位于东京东北的水陆要冲，是防御青州之敌的军事重镇，晋军增援此地，是为保都城无虞，而加强黄河下游巡检，则是为切断杨光远与契丹的联系。石重贵诏令河北道和河南道的多位节度使、大将进京筹划与契丹作战事宜。
杨光远勾连契丹反叛，派兵攻打淄州，抓获刺史翟进宗后固守青州，契丹大军以骑兵为主，采取“东西两路并进，协同作战”的灵活进攻方案。西路为偏师，作为牵制作用；东路为主攻方向，以渡过黄河，攻取东京为战略目标。东路又分为两线，西线围绕戚城—澶州争夺，东线则围绕对于郓州的争夺。
契丹东路军前锋赵延寿、赵延昭率领骑兵五万入境，兵锋已达甘陵，在后晋内奸贝州城守将邵珂的帮助下，一举拿下后晋的粮草重地、水路要冲贝州，然后驻扎于黄河北岸之南乐。西路契丹军队由安端率领，自雁门关南下，围攻忻、代二州，以牵制后晋河东力量。石重贵任命北京留守刘知远为幽州道行营招讨使，率领恒州节度使杜重威、定州节度使马全节及其本部30万兵马，对抗契丹西路偏师。刘知远等人与敌军在秀谷爆发激战，后晋军杀敌三千，活捉五百，捕获敌将十七人，契丹西路大军溃散。
东路大军由耶律德光亲自率领，进犯沧州、恒州、邢州。早在贝州陷落消息传回朝廷时，石重贵就遣使去向耶律德光求和，但因两国开战，使者无功而返。朝廷随后以高行周为北面行营都部署，以符彦卿、皇甫遇分别为马军左、右厢排阵使，王周、潘环分别为步军左、右厢排阵使澶渊黄河一线御敌。
石重贵随后留下李周为东京留守，任命侍卫马步都指挥使景延广为御营使，伴驾北上亲征。由于契丹多次进犯黎阳，石重贵先派右武卫上将军张彦泽等，率领三千精锐骑兵抵御契丹骑兵。耶律德光任命赵延寿为魏博节度使，围攻邺都，自己率三四万铁骑人在元城设立中军大帐。石重贵任命侍卫马军都指挥使李守贞为前军都虞候，自己率军驻扎在澶州，准备抵御契丹军正面进攻。石重贵再次派使给耶律德光去信，请求重修旧好，耶律德光回信说：“两国开战已成定局，不可改变。”
后晋派兵驻守黄河沿线要津麻家口、杨刘镇、马家渡、河阳。耶律德光决定充分利用骑兵机动优势，分兵两路，亲率领主力直接南下，自澶州一带强行渡河，直取东京；命从弟麻答向东进攻，渡过黄河后与杨光远合兵，再转向西南，奔袭东京。
麻答率军围攻博州，刺史周儒献城投降，与杨光远一起领契丹大军在马家渡渡河，而晋军主力此时集中于西线的澶州一带，郓州兵力有限。当时，镇守郓州附近汶阳的郭谨收到契丹渡河的消息后，只能派左武卫将军蔡行遇率领几百骑兵奔赴马家渡截拦，反被伏兵击溃。契丹军在周儒的帮助下，已有小股军队抢先于马家口渡河，营于东岸，攻郓州北津，以应杨光远。
郓州是黄河防线被突破后，晋都东北唯一可据河防守的城池，身处澶州的石重贵只能分兵救援东线，“遣义成节度使李守贞、神武统军使皇甫遇、陈州防御使梁汉璋、怀州刺史薛怀让将兵万人”，沿黄河水陆并进，力图趁契丹军在黄河东岸立足未稳时进行阻截。
由于西线后晋军队的分兵，御营使景延广又要求西线的后晋军队，各守本部，不能互援。西线辽军抓住机会，进行第二波进攻，围高行周、符彦卿及先锋指挥使石公霸于戚城，石重贵亲自率军救援戚城，迫使契丹解围而去。西线晋军在戚城击退敌军后，支援东线的李守贞等也于马家口大败契丹，摧毁了渡河部队所筑的营垒，契丹军队损失惨重。契丹进行渡河作战时，杨光远也派兵西进，企图与契丹东路军会师，但亦受阻于郓州，而在契丹西南面的吐蕃首领李彝殷也出兵四万，从麟州北上侵袭契丹，骚扰契丹后方。经过两个月的交锋，契丹东西两线进攻皆受阻，遂集中兵力于西线，准备与晋军决战于澶州城下。
耶律德光先假意从元城撤退，实则埋伏于古顿丘城，准备等杜重威率领的恒、定两州兵马与后晋东路军合兵时，以骑兵优势在旷野之地一举歼灭后晋所有主力。然而，因为连日大雨，后晋军队守城不出，契丹军队反而人困马乏，耶律德光采纳赵延寿的建议决定主动出击，夺取澶州德胜渡的浮桥后抢渡黄河。耶律德光率军十万横陈于澶州城北，石重贵率军出战，两军交战一整日，互有胜负，死伤惨重。契丹军先退去，随后契丹兵分两路，一路烧杀抢掠北撤归国，第一次契丹南侵以失败告终。
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