高粱河之战是宋太平兴国四年（辽保宁十一年，公元979年），宋军为夺取幽州（今北京，辽称南京），在高梁河（今北京西直门外）被辽军击败的一次作战。宋太宗为夺回五代时后晋石敬瑭割给契丹的燕云十六州（北京至山西大同等地区），于太平兴国四年五月平北汉后，未经休整和准备，即转兵攻辽，企图乘其不备，一举夺取幽州。辽景宗耶律贤得知幽州被困，急令精骑增援。辽军反击，宋军三面受敌，顿时大乱，全线溃退，仅死者万余人，宋太宗乘驴车逃走。辽军追至涿州（河北涿县）乃止。
宋太宗在收归吴越、平定北汉之后，踌躇满志，心中得意，竟想趁着灭北汉余威一举收复燕云十六州。然而，宋太宗虽然平定了北汉，无奈围攻太原数月后，粮饷用尽，将士皆疲乏无力，而且宋军上下依然带有五代军人的旧习气。他们认为灭国擒王之后，人人都有封赏。所以对于宋太宗的无所表示，心中暗暗不满；宋太宗无暇顾及诸将帅的利益，一心只想乘大胜之势，一鼓作气，攻取幽蓟之地。
于是，酷热的七月，宋太宗率领着身心疲惫的宋军北征，太宗亲率十万大军出镇州，于沙河突破辽军阻截。开始时进军十分顺利，辽朝的东益州刺史和涿州判官先后出城投降，宋军兵不血刃，岐沟关等军事重地就已经落入囊中。辽国先后设了上京临潢府，中京大定府，东京辽阳府，西京大同府，南京析津府等五京。其中幽州是辽国最大的军事重地，也是决定辽宋战争胜负的关键。
公元979年6月25日，宋太宗下令围城进攻，数十万大军把幽州城围得密不透风。燕云之战打响了，宋辽的百年恩怨也拉开了大幕。幽州城在宋军的猛攻之下已经有了陷落的危险，幽州城内，上至将帅，下至百姓，都人心惶惶，辽铁林都指挥使李札卢存率领着百十来名不想战死的部下出城投降。守军一出，城内大乱，此时鸡鸣狗跳，百姓四处逃窜，仿佛宋军已经开始血洗幽州城。太宗闻此讯息，命令部将加紧攻城，此行务必收下幽州城。
然而战事并未如预期的那般顺利，在幽州城破即将攻破之时，辽军的南京马步军都指挥使耶律学古率兵从山后驰至幽州城外，绕开宋军的阵地，偷偷地挖了一条地道，潜入城内，与城内守军相会，共同抵抗宋军。心急如焚的太宗再次集结兵力攻城。但是将士们已经精疲力竭，懈怠厌战。士气日益衰竭，攻城也日益困难。但此时辽军可并未闲置着，他们趁宋军怠倦疲敝，无力他顾之时，辽景宗耶律贤遣南府丞相耶律沙、北院大王耶律休哥各率所部骑兵救援。
七月初六，耶律沙所率部队与宋军在高梁河畔正式交锋。两兵相交，耶律沙便带着部队匆忙败退，宋军乘胜追击。时近黄昏，耶律休哥率大军从间道赶到，每人手举两支火炬，显然是有备而来，欲与宋军夜战。宋军一来对夜战没有丝毫准备，二来探不清敌方虚实，只得停止追击，在高梁河畔列阵，准备进行硬碰硬的正面对攻战。
辽军处心积虑地布下了这个战局，是不会让宋军如愿的。不多时，耶律休哥部在耶律斜轸的配合下左右夹击宋军，耶律学古也率部参战。此时宋军三面受敌，死伤万余人，全面溃败。宋太宗也不能幸免，他身中流箭，连人带马掉进了泥坑。在此危难之际，负责押运粮草的左领军卫大将军兼领郑州防御使杨继业，正巧带着运粮部队赶到前线，在乱军中解救了宋太宗。
辽军趁胜也是穷追不舍，一路追到涿州（今河北涿州）。见宋太宗和宋军残兵已经逃得远了，方才收兵返回。此次战役，宋军遭受到了自宋朝建立以来最惨痛的战败，损失了数以万计的将士，丢弃的兵器粮草更是难以估量。
高梁河之战宋太宗为什么输得那么惨?
一、仓促出兵，准备不足。当时契丹作为中原第一强敌，没有充分的准备显然是不宜轻开战端的。无论是心理上还是实际行动上，都没有充分重视敌人，事先没有计划而临时改变决定，如同赌博一样，赢了些小利马上就压大本，显然是冒险的。宋军统帅赵光义尤其疏忽了一点，如许大战，而没有设置战略预备队，万一不利，则一发不可收拾，宋军惨败的事实也证明了这一点。
二、行军攻城，士卒疲怠。袭取幽州后，在耶律沙的援军到来时尚能将其击败已是相当不易，然而得胜后追击敌人一下午只追了十余里，晋中之窗追敌速度还赶不上正常的行军速度，可见当时宋军的疲惫程度。而在辽军继之而来的精锐骑兵的强大冲击面前也就根本不可能进行有效抵抗，宋军战士此时逃命都跑不动。
三、未据要塞，地势不利。高梁河之战中，赵光义在战术上的最大失策就在于此。如果他在围幽州的同时，派兵夺取得胜口、古北口等晋中之窗要塞，一来使幽州守军成了瓮中之鳖，二来据险阻击辽军救兵，可达围城打援之效。耶律休哥援兵一到，通过燕北要塞，而将与宋军决战的地点选在了四马平川的高梁河，辽军骑兵的机动性和冲击力得到了充分的发挥，只可怜宋军的步卒战无可战，逃无所逃，正可谓“一将无能累死千军”。
高粱河之战是辽朝与宋朝第一次在战场上的直接对话，是五代十国时期结束以后的一场重要战争，这场战争晋中之窗结束了宋朝统一的步伐，并且在军事上总体开始处于劣势。此战，辽军发挥骑兵优势，远道增援，变被动为主动，给宋军以沉重打击；宋军轻敌冒进，首战失利，对以后与辽作战造成了不利的影响。