东路由于宋军被辽军大败，死伤数万人。宋太宗急诏潘美和杨业迁云、应、朔、寰4州居民及吐浑部族南下，分置河东(今太原)、京西(今河南郑州)等地。潘美、杨业正组织居民南迁未已。辽军占领寰州，兵锋正盛。杨业据此情况，认为不可与辽军死战硬拼，但潘美、王侁等却主张大张旗鼓与辽兵对抗，攻打寰州，掩护四州居民内迁，反对杨业的意见，并斥责杨业怯懦畏敌，诬其阴怀异志。在被威逼诬责之下，杨业不得不率兵北上攻打寰州。

杨业深知此行必败无疑，仍想尽量减少损失，求侥幸于万一，出战之前特别约定潘美、王侁等在陈家谷口(今宁武阳方口陈家沟)两侧布置步兵强驽，待杨业转战到此地时，以两侧步兵夹击辽军，加以援救接应。杨业孤军从代州出雁门，北攻寰州。在途中与耶律斜轸所领辽兵相遇。辽军四面攻击，杨业奋力杀敌，其八子延玉战死，淄州刺史王贵和岳州刺史贺怀浦亦战死。杨业突出重围，退至狼牙村(今朔州市南)，又被辽军追至。杨业苦战终日，于黄昏时仅与百余战士退至陈家谷口。

潘美、王侁等在杨业出发后，按约定陈兵于陈家谷口，等到近午，尚无杨业战况消息。派人登上托逻台远望，无所见，以为辽军已被杨业打败。王侁想争功受赏，即率其本部擅自脱离大队去抢夺破辽之功。潘美身为主帅，不加约束，随后也带主力撤走。王侁等率军沿交河西南行20余里，得知杨业兵败，惊恐之下，挥军逃走。杨业到陈家谷口，见无兵接应，拊胸大恸!乃与余众竭力奋战，身被数十创，士卒死伤殆尽，遂为辽军所俘。杨业受重伤被俘后，不屈绝食，三日而死。宋廷闻知杨业被俘殉国的消息，举朝震动。宋太宗封其子杨延朗等五人官。主帅潘美降三级留用，王侁、刘文裕充军。

宋军北伐以先胜后败而结束。此后，北宋王朝对辽战争完全陷于被动，再也无力收复燕云地区。

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