1004年9月，蕭太後燕燕以索要灌南為名入侵宋朝，壹路攻城掠地。九月中旬，遼軍前鋒到達睢城、順安軍等地，宋將軍魏能、石浦率軍迎擊。雖然互有勝負，但遼軍並沒有攻占隋城和順安軍。遼軍東侵寶州，大敗。然後攻打定州。宋朝負責河北防務的王超，根據宋真宗、趙恒的聖旨，部署在唐河，手握聖旨，恐敵拒戰，貽誤戰機，導致遼軍繼續南下，戰線勢不可擋。
這時，在朝廷上，大臣們就趙恒是否要北上親征展開了激烈的爭論。副總理王欽若暗中做趙恒的工作，希望他遷都江蘇南京，而樞密院大臣陳耀措則要求趙恒逃往成都，京都陷入恐慌狀態。宰相寇準不僅拒絕遷都，還要求趙恒北上親征，並說服趙恒免去王欽若的副相職務。
在寇準的耐心勸說下，趙恒終於同意北上親征。然而，當到達華縣附近時，隨行的大臣們建議逃到南方，無法再下定決心。寇準堅持要趙恒親征，見對方動搖，便邀請老將高瓊壹起做趙恒的思想工作。他還指出，如果他向南逃，遼軍會更快地追擊他。到時候不僅到不了金陵，還有半路被俘虜的危險。趙恒決定繼續向北走。
這壹次，遼軍入侵南方，但宋軍處處堅守，毫不示弱。遼軍攻潁州(今河北河間)，蕭太後和廖聖宗母子壹同上陣，親自擊鼓督戰。宋將軍李燕窩、石浦帶領城內軍民奮勇作戰，還用石頭和大樹打退了遼軍。經過十多天的激戰，遼軍沒有攻占城池，傷亡慘重，無奈撤退。遼軍又繞到城南，前鋒到了州。
趙恒剛剛到達豫州邊界，宋軍已經在豫州集結，與南下的遼軍展開了壹場苦戰。混戰中，遼軍大將小塔爾親臨前線督戰，不想被宋虎賁之首張貴的弓弩擊中額頭。遼軍撤退，宋軍乘虛而入，掩殺過去，遼軍大敗。
而且，當晚小塔蘭因傷勢過重死亡。當蕭太後看到這座城市沒有被占領，他失去了壹個將軍，他的信心下降，所以他立即計劃撤退。在戰爭激烈進行的同時，宋遼和談也在悄悄進行。在王度戰役中被俘的遼國將軍王繼忠通過中間人給趙恒寫了壹封信，希望進行和平談判。
趙恒被遼軍嚇住了，立即給王繼忠寫了壹封回信，同意講和，並派大臣曹利用負責具體事宜。趙恒渴望和平，並告訴曹利用，只要和談成功，即使他損失幾百萬。但是當宰相寇準聽說後，他立即找到曹利用，命令他支付不超過30萬元的賠償金。否則，妳會看到。
於是，同年12月，宋遼雙方達成和平協議，規定宋朝每年繳納遼絲20萬兩，白銀10萬兩，以換取和平。因為當時名為葛州的郡是葛源，所以這份和平協議被稱為“葛源聯盟”。益州之戰，宋朝贏得了戰爭，卻損失了金錢，更重要的是損失了自尊，這可以說是宋朝最恥辱的事情。