两方大战，终于还是在南口爆发开来了。
收到耶律沙的求援，耶律琮忍不住道：“几番叮嘱耶律沙，让他撤军，不要同汉军纠缠，为何还会与其死斗，陷此危局？”
相较于耶律琮的责难，耶律屋质倒是公允些，叹道：“必是汉军穷追不舍，耶律沙无奈迎战！耶律沙的四万大军，不能有失，右皮室军更需解救回来！”
“派耶律撒给去解围！”耶律屋质道。
耶律琮也表示同意，在他们看来，其它任何一军一部，都可以死伤惨重，乃至覆灭，唯独皮室军不可以。这不只是脸面的问题，皮实军更是辽国皇帝统治国内，弹压诸部州最为坚实的力量，如果大丧，必然引起动荡。
此前，耶律屋质集中起来的四万机动部队，也就是做此作用的。得令之下，耶律撒给迅速引军东南向，解救耶律沙。
这四万辽军的来袭，即便有柴荣、赵匡胤、高怀德坐镇，汉军将士全力厮杀作战，但在辽军一心想要撤退的情况下，还是难以阻住，只能集聚兵马，追杀。
最终，战场彻底转移到了南口，汉辽双方各十几万众，对战鏖兵。辽军据山口，一面抵抗，一面撤军。汉军则分为数部，虽属各自为战，却目标明确，死死纠缠，让辽军欲击顾忌，欲走不得。当然，汉军的主要作战力量，还在昌平诸军，安审琦军人数不少，但力有不足，不过仍旧起到了一定的牵制作用。
一面要应对汉军逾十万汉军的进攻，一面还要顺利撤军，这是个几乎无解的难题。撤得太急，会引起一场大溃退，逗留太久，若是慕容延钊的大军赶到了，也是必败的局面。
唯一值得庆幸的，是后路未断。随着时间的流逝，秋日逐渐高悬，焦躁的心情，逐渐充斥在辽军统帅的心胸之中。
到巳时为止，还在南口与汉军作战的辽军，仍有十万余人，且多为精锐。但是这些人，却是完全被汉军缠住，不敢轻退。
“大王，不能任由汉军把我们这样缠住，必需破局，否则，檀州汉军到来，全军必危。”耶律琮对耶律屋质道。
“你有什么想法！”耶律屋质看着他。
耶律琮指着汉军左翼的安审琦军，直接道：“我率领两万军，突袭南口汉军，正面击溃他们，汉军的阵势必然动摇。届时，大王可寻机，逐步向居庸关撤退！”
从耶律琮的眼神与语气中，耶律屋质感受到了一种决绝，他这是要行壮士断腕之举。
注意到耶律屋质的表情，耶律琮怅然道：“此番主动出击，乃我所谋，未能功成，诚我指挥作战不力。今陷大军于险地，更是我懈怠之责。我愧对三军，更无颜回见陛下国人，唯有替大王争得撤退良机，希望大王，能为大辽，多保存一些元气！”
耶律琮的话，让耶律屋质感慨甚多，没有多赘言，只是抱拳，郑重应道：“敢不尽死力！”
很快，耶律琮命人举起他的大旗，以铁鹞子军为先锋，纠集中两万军众，朝着安审琦军反攻而去。安审琦这边，知道自己的军队有多少斤两，早已不堪重负，是以作战很聪明，只为纠缠牵制。
但是，当面对耶律琮亲自率众，发起近乎绝命的进攻时，虽然积极应对，努力抵抗，还是被冲垮了。这并不能怪南口汉军无能，只是，战到这个份上，已经不能再苛责他们什么了。
南口汉军虽被冲垮，但汉将们却不甘休，各自集结散卒，还欲作战。而柴赵高那边，在安审琦被击败后，不约而同地选择了不管，而是带着人盯着南口前的辽军大部，想要钉死他们。
耶律琮这边，见无法吸引其它汉军，也果断做出选择，兵分两部，一部继续追杀安审琦军，一路由他亲自率领，去打柴赵侧后。
如此以来，可就不能不管了，在耶律琮策应下，耶律屋质终于寻得机会，安排人撤退。在整个撤退的过程中，耶律屋质始终在殿后的最前方，亲自指挥作战。
随着辽军的不断撤入山口，汉军这边急了，也跟着变动，由高怀德率军，对付跟疯狗一般的耶律琮，柴荣与赵匡胤则率众，紧咬着耶律屋质不放。
一路纠缠追击，不让辽军撤退。在这个过程中，耶律屋质不断安排调动军队阻截，争取后撤的时间，虽然连续被击溃五波殿后之师，但撤退，反而更加从容。
自南口至居庸关下，汉辽双方的尸体，几乎塞满道路，鲜血将之染红。最终，在付出了极大代价的情况下，还是让耶律屋质领军撤回了关内。赵匡胤想领军趁机攻关，但辽军早就做好的关防准备，不果。
檀州的大军，赶到南口时，柴赵汉军已然追进了谷道，还是一部骑兵，等主力赶到时，南口只剩下耶律琮率领的辽军了。
对于他们，恼怒的汉军，像群狼一般冲上去，将之消灭。耶律琮战死，跟随他的辽军，剩下有五千来人，投降。
南口大战，至此战罢。