九月十五日，契丹军队接近了距晋阳城北不到百里的汾河。这里已经深入唐国境内六百多里，一路上铁骑驰过山后的新、武、妫、儒和代北的云、朔诸州，州中主战主降势力相持，纷纷闭门自保，既没有出兵阻击也没有开门迎降，大军如入无人之境。过了雁门关，一条大道直通晋阳，途中必经代州、忻州两大唐军重镇。契丹军旗浩荡，延绵不下五十里，代州刺史张朗、忻州刺史丁审琦都是洛阳忠臣，但也只顾婴城自守，让敌军如入无人之境。
发源于西北山脉的汾水是黄河的第二大支流，流过晋阳城北，绕过城东向南奔向大河。讨伐晋阳的唐国军队已将晋阳包围。李从珂知道石敬瑭勾结北虏，特意调一支重兵占领位于汾水北岸的咽喉要地虎北口，然所遣军队的首领半路投奔了石敬瑭。唐军主帅张敬达得知契丹军队南下，匆匆在晋阳城北汾水之南修筑了工事，布署了大军，严阵以待。
德光身经百战，深谙兵贵神速的道理，甫一到达就派人潜入晋阳城中联络石敬瑭，相约立即发起进攻，抢占虎北口。晋阳城被困三个月，城中箭尽绝粮，陷于绝望。契丹人六月就答应了九月出兵，然夜长梦多，情况随时都可能变化，石敬瑭不能不提心吊胆。忽然闻听援军到来，一颗心终于落了地。可他却不想立即开战，援军来之不易，万一首战受挫，契丹人可以撤军而去，晋阳却经受不起雪上加霜的打击。他慌忙派人回复说，官军强盛，不可轻敌，请待明日商议用兵之策，制定稳妥战术之后再内外合力发动进攻。
石敬瑭的信使还没到军前，契丹人的战斗已经打响。耶律德光派三千轻骑直冲唐军阵地。张敬达亲自率军迎战，契丹溃不成军，涉水北逃。唐军乘胜追击，却不料正中埋伏，利用汾水，北军将唐军切为两段，过了河的被包围全歼，没有过河的也被铁骑追杀，逃走的只有部分骑兵，跑得慢的步兵不是被杀就是成了俘虏。张敬达骑马逃脱，收拢残兵，退保晋阳城南的大本营晋安寨。这一战，唐军损失一万多人，耶律德光占领了虎北口。
得知胜利喜讯，如蒙大赦的石敬瑭哪里敢怠慢，立刻连夜出城。此时的晋阳城到虎北口已是一路畅通。这是沙陀叛帅和契丹皇帝的第一次见面，按照请求支援时的条件，陀帅要以皇帝为君父，实际上石氏此时此刻的心情，叫声亲爹也是心甘情愿。进了帅帐，石敬瑭踉踉跄跄奔向主座，声带哽咽地喊道：
“生敬瑭者父母，救敬瑭者皇上！陛下千里驰援，救我水火，恩同再造，请受敬瑭一拜。”
初战告捷的耶律德光正沉浸在得意和喜悦之中，见到眼前一个身材魁梧、鬓染白霜，比自己年长得多的半老武将感激涕零地跪倒膜拜，心里更加高兴，对此人也生出几分好感。虽是早已在往来盟书中接受了君父的称呼，为了笼络人心，初次相见还是要给足面子。他赶紧起身，大步走过来把跪地之人拉了起来，握住那双长满老茧的手，哈哈笑道：
“快快起来，大帅奉天抗命，不畏强敌，可钦可敬，咱们前来援助是应该的，不必多礼。”
契丹军队的参战和首战的大捷使得唐国内战形势陡然逆转。原本从五月下旬河东宣布反叛，唐帝李从珂就调集了河阳（今河南孟州）、安国（今河北邢台一带）、保义（今河南三门峡附近）、义武（今河北定县附近）、成德（今河北正定附近）、卢龙（今北京附近）六路大军，以建雄节度使张敬达为主帅，义武节度使杨光远为副帅围剿晋阳。七月宣武节度使兼中书令范延光平定了乘势作乱的魏州张令昭，解除了洛阳的心腹之患，也加入了讨伐大军。李从珂倾全国之军投入平叛，而石敬瑭仅有河东一镇兵力，被围困在晋阳城内，胜败几成定局。九月十五日一战不仅解了晋阳之围，而且消灭、击溃了官军的大批精锐。晋阳合契丹之兵紧接着反过来包围了晋安寨，在寨南连营百余里，隔绝了平叛大军和洛阳的联系。
九月十八日洛阳得到张敬达战败的消息，从此之后便与前线音信断绝。唐帝李从珂之前百战百胜，凭着勇敢善战从一个李嗣源的小俘虏变成养子，又成为功勋赫赫的左膀右臂，最后以秋风扫落叶之势武力夺取了养父的皇位继承权。然当上皇帝之后他才体会到统治天下的不易。登基到现在不过两年多，从前叱咤风云的气势不翼而飞，听到败信之后，他日夜醉酒哀叹，不但乱了方寸，而且变得畏葸怯懦。九月二十一日，唐帝决定亲征，第二天从洛阳出发，仅走了不到百里，就停在河阳（今河南孟县一带）。大臣们揣摩圣意，知道他怕了，纷纷上书，说晋阳难成大事，契丹日久必退，劝皇帝不必冒险。李从珂就坡下驴不再前进。
皇帝不敢亲自领兵投入战争，便调遣身处外围没有陷入包围的其余三路大军火速救援。这三路大军是：刚刚平定了魏州张令昭之乱的范延光，率两万魏州兵从东边驰援；陕西耀州（今陕西富平、三原、泾阳、铜川一带）防御使潘环集合戍兵从西边进军；北平王赵德钧统幽州军队自飞狐出代北，威胁契丹后路。这个决策本来没有毛病，可问题出在赵德钧身上。这位北平王心里压根不服李从珂，早就野心勃勃想要取而代之。更糟糕的是，唐帝身边的亲信勾心斗角，想要将时为枢密使的赵延寿排挤出朝廷，怂恿皇帝派赵延寿统领两万禁军前往潞州与赵德钧会合，称‘卢龙兵前来赴难，应使延寿会之’。这一招使得赵德钧如虎添翼。
这时有人提议，河东全靠契丹兵相助，而契丹前太子耶律倍正身在洛阳，应该立其为国主，乘北虏国内空虚，抽卢龙、魏州两路军队护送他经幽州去皇都。国内故太子复位，契丹皇帝必然无心再战，急忙回国争位。唐军集精兵沿途阻击，必获大胜。然有人反对，说以中原天子之尊，不能屈身以事夷狄。李从珂也许忘记了自己就是沙陀人，事夷狄算不上屈身，也许从来就是有勇无谋的武夫，没有采纳这个可能挽救他的釜底抽薪之策。
虎北口一战之后，契丹军将老弱辎重留在虎北口，进驻晋阳城南柳林，准备迎击洛阳援军。时光匆匆，转眼就是白雪纷飞的十一月，张敬达没有等来援军，晋阳和契丹军队也都没有发动下一步的战斗。
趁着战争的间隙，晋阳做了一件改朝换代的大事。十一月十二日，郊外筑起一座高坛，石敬瑭焚香祝天，接受契丹皇帝册封登基为帝，改后唐长兴七年为天福元年。李从珂早已将李嗣源的长兴年号改为清泰，这时本应是清泰三年，然石敬瑭不承认新年号，仍然沿用长兴。新晋朝宣布天下大赦，分封百官，立李嗣源的女儿李氏为皇后。
石敬瑭即位之后，知道只有借契丹兵力和洛阳决一死战，消灭李从珂，自己这个皇帝才坐得稳。耶律德光也明白，虽然晋阳之围已解，立了儿皇帝石敬瑭为中原代理人，然只要晋军不能最终战胜唐军，一切都会得而复失。第一步就是要消灭被围困的张敬达军，削弱唐军的实力，打击敌人的士气，再筹划继续进兵事宜。
这一天，在柳林御营主帐里，耶律德光正和太子李胡、随征文武商议战争方略。李胡道：
“皇上，咱们在柳林驻军两个多月了，到底是进是退，应该赶快决定。听说洛阳派赵德钧出兵山后代北，这是要断咱们的退路啊。姓石的有什么本事？差点就被困死，指着咱们救了他，难道还要指着咱们帮他打下洛阳吗？打得下还好，万一有点什么磕绊，可就满盘皆输，回都回不去了。”
耶律李胡原本想自己率军出征，他的目标不是洛阳和晋阳，而是想趁着石敬瑭内外交困，赵德钧奉命平叛，把代北、山后九州夺下来，变成势力范围。因为他深知，对自己来说，最重要的不是帝国开疆扩土，而是看来伸手可及，却又岌岌乎可危的皇位。虽然皇太子名分已定，最可恶的萧温已死，但外憨内奸的皇帝怎么会甘心将皇位传给弟弟而不是儿子呢。皇帝正当盛年，述律已经七岁，小罨撒葛都两岁了。如果皇帝向父皇一样活到五十五岁，还有二十年时间，那时述律和罨撒葛都风华正茂，怎么会眼睁睁看着大宝落入他人之手。所以自己必须抓紧时间积累战功、扩充实力、巩固储君地位，让自身处于不败之地。退可以等到皇帝驾崩顺位继承，进要能够在必要时武力夺位。然母后这一次没有支持他，和晋阳的结盟得以实现，皇帝决定御驾亲征。李胡本可以留在皇都，以太子身份监国。扈驾从征还是留守监国，他和亲信进行了一番仔细的考量，权衡之后决定选择前者。于是他便随军来到晋阳。
李胡的话引起许多人的共鸣。有人点头有人称是，就连死对头忽没里都蹙紧眉头沉吟不语。耶律德光又何尝不知道目前处境的艰难。临行前，战争经验丰富的太后曾当面嘱咐：
“救援晋阳，扶持一个归顺契丹的中原皇帝是一本万利的事，但千里深入敌境又万分危险，你打再多的胜仗，要是回不来，就是全军覆没。所以只要得到情报说赵德钧出兵山后扼住了归路，不管胜负如何都要立即撤兵。”
如今洛阳来的消息说李从珂已经走了这一步棋，派赵延寿会合赵德钧背后抄袭，撤军看来刻不容缓。可是德光不甘心。晋安寨已经围困两个月，军寨不比城池，不可能坚持半年一年，明知挺不了多久就要陷落，此时撤军，等于让唐军绝处逢生，将刚刚册立的晋国皇帝送到官军的虎口里当点心。不仅御驾亲征前功尽弃，和唐国的仇结得更深，还会让自己威信扫地，李胡更加得意。知道皇帝为难，李胡又火上加油道：
“皇上，不能再犹豫了，当初出兵臣弟就曾反对过，想要不战而得代北、卢龙哪有那么容易，不如打他狗日的石敬瑭，自己去夺，那有多牢靠。哎，不说了，事已至此，三十六计走为上计，让姓石的靠自己吧。咱们救了他一命已经仁至义尽，他有本事拿下洛阳，就做他的儿皇帝，没本事打败官军，就当咱们白跑一趟，怎么着也比让弟兄们死在外面强。”
忽没里道：
“皇上，不如这样，咱们已经兑现了承诺，援军来了，仗打胜了，御驾完全可以凯旋而归。微臣留下，继续帮着晋军作战，咱们兵分两路。只要皇上平安回銮，微臣在这里就可以放手一战，怎么也不能把到手的肥鹿放跑了。”
“这可不行，要撤一起撤，御驾一走，军心必散，围困晋安本来就兵力不足，撤走一半哪还够用。再说进军容易撤军难，边撤就要边打，皇上扈驾的军队也不够啊。这样会两头顾不上。”
一个人闷声闷气地说道。德光一看，说话的是南府宰相鹘离底，他刚刚因为虎北口一役作战怯懦遭到切责。此人的老毛病又犯了，德光想要训斥一番，可是话却说不出口，因为这一次老家伙说的确有道理。
这时辕门守将急匆匆闯进帐中，大声报告道：
“皇上，有人送来密信。”
“人呢？谁的信？”
德光一见守将亲自来报就知道事有蹊跷，急忙问道。
“信使在外面，是北平王赵德钧的信。要求当面呈送皇上，还带来了一车金银财宝。”
