刚到第二年，前方就传来情报，称契丹开始在涿州大规模集结军队，可能又要入侵，但并没能引起赵恒的重视。进入三月，边关就开始不断遭受契丹游骑的侵扰，契丹大举入侵的迹象已经越来越明显了。这个时候，赵恒也开始感到了事态有些严重，随即召集群臣商量对策，但朝中诸位大臣在如何防范契丹入侵的事宜上，始终争论不休，无法达成共识。
当年六月，宋朝宰相李沆病逝，赵恒召拜参知政事毕士安和三司使寇准为相，这一任命最终被事实证明，对整个事件的发展都起到了至关重要的作用。闰九月，在经过了一系列地准备之后，契丹铁骑终于全线出击，由萧太后、辽圣宗耶律隆绪亲率二十万大军，兵分两路，相继攻克了威虏军（今河北徐水）和顺安军（今河北高阳），继攻遂城、保州，会兵于望都以东的阳城淀，然后兵分三路，横扫深、祈、瀛、冀、沧、贝等州，整个河北都为之震动。
在契丹大军这种如疾风暴雨般的攻势之下，宋朝君臣被惊得慌作一团，此时距北宋开国已有四十余年了，曹彬、潘美、党进等功臣宿将都已经先后谢世，剩下的全是后起之辈，再加上宋朝历来都不重视武将队伍的培养，致使武将队伍青黄不接的现象非常严重，朝中大权都被文臣所垄断，赵恒本人也是在深宫大院中长大，早已全无伯、父之余烈，所以在契丹铁骑的强大攻势面前，北宋朝廷中弥漫起一股极其浓烈地悲观投降气氛，甚至有人打起了逃跑的主意。参知政事王钦若是江南人，进言赵恒南巡金陵，签书枢密院事陈尧叟是成都人，来得更干脆，称要跑就跑远点，南巡金陵还不如迁都成都更为稳妥。
在这个紧要关头，还是新任宰相寇准起到了中流砥柱的作用，他愤然说道：“为陛下画此策者，罪可杀也！”并极力敦请赵恒御驾亲征，北上抗战。赵恒本人虽然畏敌如虎，但也觉得南下之议并不可取，加上另一个宰相毕士安也赞同寇准的主张，也就只好硬着头皮接受了寇准之议。
这个时候，前方战事愈加紧急，契丹大军已经抵达澶州，大有过河攻打开封之势。赵恒虽说在原则上同意了御驾亲征，但他心里又实在是惧怕敌人，所以迟迟不肯动身，寇准又心生一计，将前线的告急文书全部扣下。当时由于军情紧急，告急文书一日五至，赵恒耳朵里灌满了前方的险情，却始终看不到书面的报告，只好去找寇准讨要。这时寇准就把一大包文书全部抱了上来，赵恒一看之下，这才知道不能再拖了，只好决定立刻动身。
景德元年（1004年）十一月二十日，赵恒的车驾从开封启程，但刚走到韦城（今河南滑县东南），赵恒又拉了松套，把寇准召来商量撤军之事，寇准立刻正色道：“今大敌当前，四方危心，陛下只可进尺，不可退寸。”赵恒不得已，只得继续前进，到达了澶州。
澶州原来的治所在古顿丘城，后晋年间移治于南、北德胜城。该城是梁、晋夹河大战时代，李存勖夹黄河而修的一座重要渡口，成分南北，黄河从中间穿过，其中北城较小，并受契丹大军攻击，而南城较大，又有黄河为屏，较为安全。赵恒到达南城后，就不想继续前进了，但寇准又力请赵恒过河巡视，手握兵权的殿前都指挥使高琼也赞成寇准的主张，并说道：“陛下如不过河，河北百姓如丧考妣。”站在赵恒身旁的知枢密院事冯拯当即指责高琼无礼，而高琼则立刻开口驳斥道：“你冯拯不过是靠会做文章才当上两府大臣的，今日大敌当前，还敢责备我无礼？你若真有本事，何不做一首诗来退军？”说罢即命人架起赵恒的车驾过河。
赵恒本人优柔寡断，没有任何主张，此时被人像个木偶一样架过了河，完全是一个被动的行为。但他的出现，却极大地鼓舞了北城守军的士气，当赵恒到达北城之后，三军将士群情激愤，欢呼声传出数十里外。此时在澶州一带集结的各路宋军已达数十万之多，在得知皇帝已亲临前敌的消息后，纷纷表示要与敌军血战到底。而河北各地军民，也都为之欢心鼓舞，各自摩拳擦掌，准备配合朝廷的主力大军反攻，收复失地，力克强敌。
赵恒到北城转了一圈后，也受到这种气氛的感染，加上也感觉到契丹并没有想象中那么可怕，于是也就安下心来，留寇准在北城全权总理各项事宜，自己回南城住下。而这个时候，契丹方面却遇到了一定的困难，因为尽管他们这次出兵进展顺利，但是战线拉得过长，补给非常困难，再加上孤军挺进宋朝腹地，万一战败，后果不堪设想。萧太后本身也是一个很务实的领导人，在出兵之前，她已经做好了可战、可和的两手准备，所以在这种情况下，也有心同宋朝和谈，于是就听从了降将王继忠的建议，派人赴入澶州转达了自己罢兵息战的愿望。
这也正是赵恒的心愿，所以当即回信表示宋朝也不喜欢穷兵黩武，愿与契丹达成和解，又派出殿直曹利用作为使臣去与契丹洽谈议和事宜。寇准在听到消息后，急忙赶回南城向赵恒苦谏，称契丹已是强弩之末了，正是打败他们的大好时机，边防大将杨延昭也派人上书，称敌军人困马乏，我军士气高涨，正应该趁此良机，扼守各路要道，对敌围而歼之，然后再乘胜北上，收复燕云十六州。可惜赵恒畏敌如虎，只想媾和，而朝中大臣们也都惧怕契丹，纷纷表示支持合议，甚至联合起来攻击寇准拥兵自重，寇准无奈之下，也只得同意与契丹讲和。
双方既然都有心和解，剩下的事情也就好办了，无非就是讨价还价上的问题了。赵恒财大气粗，也不在乎钱，起先契丹派人说要宋朝归还被周世宗夺走的瓦桥关南之地，赵恒生怕割地求和，会遭后人唾骂，于是就对使臣曹利用说道：“割地免谈，钱给多些不必心疼。”曹利用就问底线到底是多少呢？赵恒不假思索地道：“如事不得已，百万亦可。”寇准听到之后，又暗中把曹利用叫了过去，说道：“皇上虽有百万之约，但要是超过三十万，我就砍了你的脑袋。”
曹利用领命去了，此时契丹求和心切，也不敢狮子大开口，几经讨价还价，双方达成了宋朝每年给契丹三十万银绢的数字。曹利用自觉很光荣地完成了任务，兴冲冲地回去交旨。请见之时，赵恒正在吃饭，侍者就问曹利用许给契丹多少银两，曹利用说道：“事关机密，必须得面奏皇上。”侍者说道：“大概有个数字，好让皇帝心里有个底。”曹利用还是不说，只是伸出三个手指放在额头上，意思是三十万两。
侍者进去回禀，赵恒问道：“曹利用到底许给契丹多少银两啊？”侍者回道：“具体不知道，大概是三百万两。”赵恒听完大叫一声道：“啊！这太多了！太多了！”然后愁得捶胸顿足，过了好半天，又忽然想开了，说道：“三百万就三百万吧！咱们宋朝不差钱！”等过了一会儿，赵恒吃完了饭，把曹利用宣了进来。曹利用刚听到赵恒在殿里大呼“太多了”，吓得心惊胆颤，一进殿就伏地请罪道：“臣罪该万死，此次许给契丹的银两太多了。”
赵恒更加认定是三百万两，但还是要证实一下，便有气无力地问道：“你到底许给他们多少银两啊！”曹利用战战兢兢地答道：“三十万两。”赵恒听完又是“啊”地一声大叫道：“你很会办事，很会办事！”随后重重地奖赏了曹利用。
既然赵恒点了头，双方很快达成了如下协议：一，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。二，宋与契丹约为兄弟之国，宋真宗尊萧太后为叔母，辽圣宗因年幼称宋真宗为兄，后世以齿论序。三，两国以白沟河为界，各自撤兵，此后互不侵犯，如有越界盗贼逃犯，彼此都不得藏匿。四，双方不得修筑针对对方的军事设施，并在边境设置榷场，开展互市贸易。
这就是历史上著名的“澶渊之盟”（澶州又称澶渊，故而得名），一般来讲，都把澶渊之盟视作为城下之盟，是一个使宋朝蒙受巨大损失的屈辱协议，不过这件事也得辩证的看。澶渊之盟是宋朝签订的第一个不平等条约，其后这种盟约越来越多，跟西夏、金、蒙古等国都曾签署过，所以完全可以把“澶渊之盟”看成是宋朝积弱的开始。
然而，在“澶渊之盟”结束后，宋、辽两国达成了长达一百多年的和平局面，期间双方各守边界，没有再度爆发大规模的武装冲突，两国百姓都能借此盟约安居乐业，可称活人无算。而区区三十万的岁币，对一个动辄岁入过亿的国家来讲，也难以将其称为是一个很重的财政负担，所以这个盟约究竟该不该签，就是一个仁者见仁，智者见智的事情了。