辽军至定州两军后,出现对峙局面,王继忠劝萧太后与宋朝讲和。辽恐腹背受敌,提出议和,但为真宗所拒。十一月,辽军在朔州为宋军大败,辽军因粮草不继撤军。辽军主力集中于瀛州(今河北河间)城下,日夜不停攻城,宋军守将季延渥死守城池,激战十多天未下。萧挞凛、萧观音奴二人率军攻克祁州,萧太后等人率军与之会合,合力进攻冀州、贝州(今河北清河),宋廷则“诏督诸路兵及澶州戌卒会天雄军”。辽军攻克德清(今河南清奉),三面包围澶州,宋将李继隆死守澶州城门。
辽朝统军萧挞凛恃勇,率数十轻骑在澶州城下巡视。宋军大将张环(一说周文质)在澶州前线以床子弩射杀了辽南京统军使萧挞凛,辽军士气受挫,萧太后等人闻挞凛死,痛哭不已,为之“辍朝五日”。《辽史》载:“将与宋战,(萧)挞凛中弩,我兵(辽兵)失倚,和议始定。或者天厌其乱,使南北之民休息者耶!”此时宋真宗一行抵达澶州。寇准力促宋真宗登上澶州北城门楼以示督战,“诸军皆呼万岁,声闻数十里,气势百倍”。
双方于十二月初达成停战协议,双方订立合约:1、辽宋为兄弟之国,辽圣宗年幼,称宋真宗为兄,后世仍以世以齿论。2、以白沟河为国界,双方撤兵。(辽归还宋遂城及涿、瀛、莫三州。)此后凡有越界盗贼逃犯,彼此不得停匿。两朝沿边城池,一切如常,不得创筑城隍。3、宋方每年向辽提供“助军旅之费”银十万两,绢二十万匹。至雄州交割。4、双方于边境设置榷场,开展互市贸易。因澶州又名澶渊,遂史称“澶渊之盟”。盟约缔结后,宋、辽之间百余年间不再有大规模的战事。
澶渊之盟是真宗在有利的军事形势下屈辱求和的结果。对宋而言,这是丧权辱国的和约,不仅燕云十六州的失地未能收回,而且要输金纳绢以求辽国不再南侵,此后辽更是不断需索,使北宋国威扫地。辽国却是在不利的军事情势下占了大便宜,得到了战场上得不到的东西。不过,澶渊之盟以后,宋辽双方大致保持了百余年之和平,这对两国之间的贸易关系、民间交往和各民族之间的融合是非常有利的。