虏屯住，并派出联络官跟随秦翰部前进，随时准备策应追击部队。
宋军先期开赴羊山包抄的杨延昭、杨嗣以及抢先埋伏那里的卢成玉、赵元佐所部，没有参与威虏军城西的大战；但却拦截了包围了遁逃的辽军。
然而辽军行动太过迅速，一进入埋伏圈宋军就打；辽军不敢恋战；火速撤退。
辽军虽然主动撤退，但形势危急；后有宋军追兵，前有堵截；辽军面临着被前后夹击的覆灭态势。
走投无路的辽军突然迸发出强劲的战斗力，杨延昭、杨嗣、卢成玉、赵元佐率领的宋军虽然倚靠羊山展开阻击，但仍被数量上占有优势的辽军逐步击退被迫退出战场。
一部分没有来得及后撤的宋军死守羊山不退，最后全部阵亡。
杨延昭、杨嗣、卢成玉、赵元佐率领的正面阻击虽然宣告失败，但使辽军付出相当的代价；还迟滞了辽军的行动，为追击部队的赶到争取了时间。
正当辽军最终攻下羊山上的宋军阵地时，一路尾追辽军的秦翰部和田敏部追上了辽军后卫部队。
李继宣派往秦翰部的联络官也及时将这一情报通报给进屯赤虏并以其为前进基地的李继宣部，待在遂城的刘敏也接到前面送达的情报。
李继宣得到情报后立即带领自己的部下直扑羊山，刘敏则从遂城率领天祥军追击辽军。
在秦翰部咬住辽军后一会儿，李继宣部也追上了辽军；刘敏的天祥军也随后赶到。
秦翰部、李继宣部、天祥军相继投入战斗，形势发生了转变，宋军由阻击状态变为追击状态。
刚逐走杨延昭、杨嗣、卢成玉、赵元佐的辽军转眼就被秦翰部和李继宣部赶上了羊山。
而此时，秦翰部悄然退出了战场；对于秦翰部来说，已经经历了在威虏军西与辽军大战，再在追击后独自与辽军作战已经使得其力不能支了，因此在友军到达后退出战场也属于情理之中。
连经恶战的辽军此时已经无心恋战，而李继宣部原本就是宋军最强悍的部队之一，这次战役中又是作为预备队一直没有参战，在一整天的养精蓄锐后正是斗志昂扬的时候，终于找到了用武之地。
天祥军在威虏军地面斩杀了不少辽军后返回遂城养精蓄锐，这时候也是斗志旺盛。
天祥军和李继宣部赶着辽军从羊山南麓转过山脊，追杀到北麓。
战斗中，身先士卒的李继宣多次因为战马中箭而更换战马；最终在牟山谷，李继宣部追上辽败军主力并杀
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