北宋认为这是收复此地的好时机，于是调动大军，以童贯为宣抚使，种师道为统制，率军十五万北上。
辽国政权此时已经瓦解，天祚帝自己逃跑，不知道躲哪儿去了，燕京的官员们找不到皇帝，于是推举耶律淳称帝，史称“北辽”。北辽小政权人少势单，只凑出来两万人，去前线与宋军对峙。
宋军很快发现，敌人的后方十分空虚，于是决定，挑选六千精锐，绕过前线，偷袭燕京。大将刘延世率领十万人，作为后援。燕京的守卫果然非常松懈，宋军成功混入，城里还有汉人响应宋军，最后，全部七座城门都被宋军控制，而城里的人甚至还没发现异常。
然而成功之后，宋军却不去扩大战果，反而都跑去饮酒、奸淫，肆意屠杀劫掠市民。市民遭到突然袭击，竭力反抗，和宋军纠缠起来。北辽朝廷因此得到了喘息的时间，紧急从前线调兵回援。
北宋援军迟迟不到，辽军则已抽调三千人迅速赶回。此时，进城的宋军精锐，还在和市民打的有来有回，没有防备。双方相持不下的时候，辽军突然杀到，宋军大败，六千精锐几乎损失殆尽，只逃回四百多人。
听说前锋精锐失败，宋军主力大为惊恐。几天后的傍晚，营地外偶然有野火烧了起来，宋军当即炸营。统帅刘延世直接烧营逃走，宋军主力自相践踏，伏尸百余里，在山涧摔死的人不计其数。神宗熙宁、元丰年间就开始积累下的大量军械物资，几乎丢失殆尽。
而辽军此时，甚至没意识到发生了什么。等第二天天亮，才发现宋军已经崩溃了。耶律大石这时候开始率军追击。辽军大骂宋朝破坏盟约，一直追到宋军作为后方基地的古城，宋军后续部队也随之溃散。
这就是耶律大石最好的战绩了。看起来战果很大，但耶律大石在里面的作用非常有限，可能都不如那天傍晚的野火。而且，击败宋军，说实话也没什么好吹的，并不能体现一个将领的真正水平。
在面对真正的敌人金兵的时候，耶律大石就十分狼狈。他担任好几次地方官，都当不了多久，因为守一次城就被金人攻破一次。整个军事生涯里，对金国，保持了全败的记录。这种表现，确实很难启齿。
当然，桑贾尔可能并不知道他的战绩。不过，这也不会影响一个老将的心态。
虽然战前给耶律大石写了一封充满挑衅的信件，但这应该只是一种刺激敌人的计谋。桑贾尔实际上并没有轻敌，相反，虽然嘴上蔑视西辽，但在行动上，他十分重视这些新出现的敌人。
为了迎战，桑贾尔利用苏丹的威望和宗教的号召力，召集了呼罗珊、锡斯坦、加兹尼、马赞德兰、古尔等各地政权的军队参加圣战。大半个天方教世界被动员起来，按波斯史学家的记载，到达的士兵超过十万人。桑贾尔光召集和检阅这支军队，就花了六个月。
1141年，也就是宋金议和、南宋十二道金牌召回岳飞的这一年，耶律大石率领西辽军队主动西进，在撒马尔罕以北的卡特万草原，迎战塞尔柱大军。