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行营军张从恩、安审琦等人，在相州城下倚河结阵，阻截辽军。皇甫遇率数千骑前出侦察，至邺县猝遇数万契丹军，且战且退，至榆林店，苦战半日，双方杀伤甚众。安审琦率军往救，契丹军见势回师北走，后晋军乘势转守为攻，石重贵再次命令杜重威与其余行营军，于定州汇合后统军北上。

杜重威率行营军北伐，连克泰州、满城、遂城等地，后闻耶律德光将率骑兵8万反攻将至，杜重威惧战，退守阳城。

契丹大军接踵而至，杜重威命晋军继续结阵南退，耶律德光以重兵围困晋军于阳城西南的白团卫村内，出奇兵断其粮道。

时北风大起，耶律德光令骑兵下马拔鹿角，变骑为步，冲入晋军营阵，短兵奋击，并纵火扬尘以助其势。杜重威犹豫不决，固守不出，幸赖晋将药元福、皇甫遇等率先领精骑从营寨西门突击，符彦卿等引万余骑继后横击，李守贞令步卒尽拔鹿角出击，契丹军未及上马，大败而逃，杜重威随后制止诸将追击，收军返回顺国。

此后，契丹军屡次入侵后晋北方边境，并在顺国境内大肆烧杀掳掠，但杜重威只是龟缩在恒州城内，对百姓见死不救。杜重威见顺国屡遭战祸，残破不堪，又害怕辽军卷土重来，因此多次请求回京任职，但因为顺国是抵御辽军的重镇，石重贵始终没有答应杜重威所请。

后来，杜重威无诏私自回京，以桑维翰为首的大臣都要求重处杜重威，然而石重贵不仅没有处罚杜重威，还将他调往邺城，领天雄军节度使。

幽州刺史赵延寿和瀛州刺史刘延祚，先后诈降，要求内附，请求晋廷出兵接应，石重贵不察真伪，即命杜重威为北面行营招讨使、李守贞为都监，集合北方诸道藩镇军，会师广晋，企图先取瀛、莫，安定关南，而后进取幽州。

此后，杜重威的一再请求增兵，石重贵又将禁军悉调隶其麾下。晋军到达瀛州城下，瀛洲城门大开，杜重威迟疑不敢前进，又闻契丹将高模翰已引兵潜出，遂遣偏将梁汉璋率2000骑追击，梁汉璋战败被杀。杜重威闻讯，退兵至武强，耶律德光乘势率大军沿易、定直趋恒州。

听闻耶律德光亲自南下，本欲继续南撤，但在张彦泽建议下，与其合兵，西进至恒州城下的滹沱河南岸。

河上的中渡桥，被契丹军占领，张彦泽遂率骑争夺，契丹军焚桥，两军夹河而阵，与恒州守军形成对契丹大军的南北夹击的之有利形势。行营转运使李谷曾劝杜重威与恒州守军相约举火为号，再招募敢死之士渡河，与恒州守军南北夹击契丹，契丹必然溃败，行营众将皆认为此计可行，但杜重威拒绝采纳，并将李谷调离大营。耶律德光遣别将萧翰等从他处渡河迂回晋军之后，抢占栾城，尽扼晋军粮道及退路。

晋廷收到杜重威请求増兵的书信，此时京师兵力已经枯竭，但石重贵仍将皇宫守卫的数百人悉数派往前线。

至此，大梁城内宿卫禁军，几乎全部派往前线，这使得京城中人心惶惶。晋军粮草将尽，行营军奉国都指挥使王清，自请率兵两千前出，为大军入守恒州开道。杜重威应允，并派行营步军左厢都指挥使宋彦筠与之同往，宋彦筠失利退回南岸，独留王清部于北岸列阵抵御契丹军。

然而，此时主帅杜重威心怀异志，怯懦惧战，不许大军继进，致使王清所部皆战死。随后契丹军于他处渡河，将晋军主力远远包围，晋军士气低迷，且与京城粮食消息完全断绝。杜重威以粮尽被围为由，与监军李守贞等合谋举军投降，耶律德光佯许立其为帝。杜重威遂胁迫行营将士出降，晋军将士听闻主将投降的决定后，都惊愕大哭。

耶律德光遂将杜重威麾下兵马，分出一半由契丹先锋赵延寿统帅，并收缴了归降晋军的马匹和武器，命杜重威领着手无寸铁的晋军降卒一起南下。杜重威亲自引耶律德光大军到恒州城下，劝降顺国节度使王周，王周遂献城投降。