背景起因
宋帝國是一個缺馬的朝代，唐朝牧馬監蓄馬將近70萬而宋帝國最多不過20萬，差距甚遠，加上宋朝敗仗較多，宋帝國的騎兵幾乎很少被人提起，但事實上宋帝國早年在北方通過市馬，走私馬匹，牧馬等手段還是建立了一支令人望而生畏的精銳騎兵隊，雖然數量實力和漢唐不能相提並論。宋太祖時代，名將張廷翰就是個馬迷，家裡的家當都用來購買馬匹，高陽在他的小說《曹彬傳》中描寫道，張廷翰的騎兵隊能夠在四川的棧道上優雅的跳舞。時間到了真宗年間，武將們同樣重視騎兵，宋臣馬知節在他的奏章中寫道："今之將帥，用騎兵以多為勝......"，鹹平年間宋帝國在北方建立了一支強大的騎兵，對抗遼人的入侵。鹹平四年，一場宋遼騎兵大決戰在威虜軍爆發了。
經過結果
十月九日丁未，遼軍的南侵開始了，遼先鋒軍在梁國王隆慶的率領下經過涿州，直撲威虜軍。與此同時宋軍前軍開始收縮兵力，各部指揮官帶領所部，齊集威虜軍，一時間，宋軍最好的幾個騎兵指揮官李繼宣、魏能、楊嗣、楊延昭、田敏、秦翰齊集威虜軍。從現有的文獻中已經無法知道作戰計畫誰提出來的了，只知道這幾位官職平齊，同為前陣或前鋒鈐轄的騎兵指揮官很快就拿出了作戰計畫——主力大約30000人由魏能、田敏、秦翰、李繼宣帶領依靠威虜軍城背城立陣，準備與遼軍正面交戰，同時楊嗣、楊延昭所部6000騎兵先進駐威虜軍西北的羊山，準備包抄遼軍後路。張斌所部騎兵在羊山邊的長城口先伏擊遼軍，在給遼軍當頭一棒的同時吸引遼軍注意力，以掩護二楊所部的埋伏，然後見好就收，退回威虜軍，將遼軍吸引到威虜軍的戰場上來，為二楊計畫中的包抄鋪平道路。作為久經戰陣，經驗豐富的中級指揮官，他們對於這一對付遼軍最有效的戰術無不瞭然於心。大宋真宗鹹平四年十月十六日，隨著南侵的遼先鋒軍踏上宋威虜軍的土地，戰幕緩緩拉開了。漫天的細雨、泥濘的道路讓指揮這支部隊的大遼皇弟、梁國王耶律隆慶緊鎖了眉頭——遼軍所使用的弓弦是皮質的，被雨水浸泡後便濕緩不堪用了，而無法使用弓箭的遼軍騎兵被大大削弱戰鬥力。
上午，當遼軍推進到長城口的時候，預先埋伏好的張斌部向猝不及防的遼軍行軍大隊發起攻擊，毫無防備的遼軍又無法使用弓箭，於是被宋軍順利突破。張斌一擊得手，順勢繼續突進，矛頭直指遼軍中軍的統帥梁國王耶律隆慶，而遼軍在從暫時的慌亂中回過神來後，發現對手兵力並不強，於是開始組織起強有力的反擊。張斌部兵力不足，一往無前的突擊勢頭很快就被遏制住。張斌見己部大有斬獲，再戰下去只可能陷入劣勢，於是見好就收，主動退出戰場，回到威虜軍。當天宋遼兩方的第一次交鋒告一段落。
遼軍整頓隊伍後尾隨張斌部向威虜軍前進，接近十六里半的行程很快就結束了，估計接近中午時分，威虜軍城便已經在望，偵騎來報，宋軍主力在城西列陣，以當由西北方攻來的遼軍的兵鋒。於是遼先鋒軍直撲城西。當時威虜軍城下，宋軍主力包括除二楊所部之外前陣和前鋒的所有主力，加上威虜軍守軍，總數當在三萬左右，其中主要部隊都是騎兵。以魏能所部前陣騎兵為主，於城西列成大陣，秦翰和田敏所部分為左右兩翼掩護魏能側面。另以戰鬥力強悍的李繼宣部為預備隊。宋遼戰史上罕見的雙方騎兵集團的大規模正面交鋒開始了。
宋軍背城立陣，側後無憂，並處於守勢，加上宋軍大陣對於正面的先天優勢，遼軍雖然有人數上的優勢，但擅長的迂迴包抄戰術無法使用，只有與宋軍做正面硬捍。在這點上從歷史戰績看，單純的正面接戰，遼軍鮮有勝績，形式對遼軍並不有利。因此，遼軍果斷做出全力一擊，將鐵林軍的重裝騎兵派上戰場，由統軍鐵林相公率領正面衝擊宋軍大陣，但事與願違。宋軍中軍主將魏能也率領精銳部隊對遼軍的攻擊箭頭展開反衝擊，在左右兩翼的配合夾擊下不但粉碎了遼軍的正面衝擊，保證了大陣正面的安全，並在反衝擊過程中一舉射殺遼統軍鐵林相公。遼軍主將被殺，全軍為之氣沮，敗像已現。最終，在威虜軍城西的主戰場上，遼軍戰敗，準備從來路逃走，於是向西北的羊山方向撤退，宋軍兩翼秦翰和田敏的6000騎兵轉入追擊，尚未出動的預備隊李繼宣部也同時移向威虜軍城西北八里的赤虜屯住，並派出聯絡官跟隨秦翰部前進，隨時準備策應追擊部隊。
宋軍先期開赴羊山包抄的二楊所部沒有能參與威虜軍城西的大戰，遼軍的行動太過迅速，一到就打，一打就敗，一敗就逃，二楊所部的包抄任務就這樣變成了迎頭攔截的截擊任務。
遼軍雖然主動撤退，但形式並不好，後有宋軍的追兵，前方還有沒有來及趕上威虜軍城西之戰的宋軍迂迴部隊二楊所部6000騎兵的正面堵截。遼軍面臨著被前後夾擊的態勢。
當遼敗軍取道羊山南麓漸次向西北撤退的時候，早就埋伏在這裡的二楊所部迎頭殺出，對遼軍展開正面攔截。後有追兵的遼軍正面再被攔住，走投無路的遼軍一下子迸發出強勁的戰鬥力，二楊雖然倚靠羊山展開阻擊，但仍被數量上占有優勢的遼軍逐步擊退，被迫退出戰場。一部分沒有來得及後撤的宋軍死守羊山不退，最後全部陣亡。
二楊的正面阻擊雖然宣告失敗，但在使遼軍付出相當的代價同時，遲滯了遼軍的行動，為追擊部隊的趕到爭取了時間。正當遼軍最終攻下羊山上的宋軍陣地時，一路尾追遼軍的秦翰部和田敏部追上了遼軍後衛部隊。李繼宣派住秦翰部的聯絡官也及時將這一情報通報給進屯赤虜並以其為前進基地的李繼宣部。李繼宣得到情報後立即帶領自己的部下直撲羊山。在秦翰部咬住遼軍後一會兒，李繼宣部也追上了遼軍。
隨著二楊的退出、秦翰部和李繼宣部的相繼投入，形勢發生了轉變，宋軍由阻擊狀態變為追擊狀態。剛逐走二楊的遼軍轉眼就被秦翰部和李繼宣部趕上了羊山。而此時，秦翰部悄然退出了戰場。對於秦翰部來說，已經經歷了在威虜軍西與遼軍大戰，再在追擊後獨自與遼軍作戰已經使得其力不能支了，因此在友軍到達後退出戰場也屬於情理之中。連經惡戰的遼軍此時已經無心戀戰，而李繼宣部原本就是宋軍最強悍的部隊之一，這次戰役中又是作為預備隊一直沒有參戰，在一整天的養精蓄銳後正是鬥志昂揚的時候，終於找到了用武之地。之後的戰事成為李繼宣部的獨舞。他們趕著遼軍從羊山南麓轉過山脊，追殺到北麓。戰鬥中，身先士卒的李繼宣多次因為戰馬中箭而更換戰馬。最終在牟山谷，李繼宣部追上遼敗軍主力並殺入，取得了巨大的戰果後，剩餘的遼軍逃向了八里外的遼國邊界。而在李繼宣部帶著滿身征塵和豐碩的戰果回到前進基地赤虜的時候，天已經開始黑了。
十月十六日一天的戰鬥，宋遼雙方首戰長城口，次戰威虜軍，三戰羊山，最終以宋軍擊退遼軍、斬級二萬、陣斬遼統軍鐵林相公以下將領十五員的輝煌勝利告終，這在宋軍對遼長達四十年的戰爭歷史上也是少見的。此戰的勝利，要歸功於宋軍中級指揮官群體的合理決策和豐富的作戰經驗。
戰後呂蒙正領百官向真宗祝賀，真宗下令桑贊部1萬人開到邊境，而前陣軍後撤休整。威虜軍之戰以宋軍勝利而告終！但王顯仍然作了檢討，表示情報失誤，駐紮中山的中軍主力沒能及時趕到出戰，否則戰果會更大。呂蒙正也指出“......邊臣若偵候無差遵守成算克敵必倍......”但真宗還是很大度的給與了褒獎。
