宋朝举国皆惊，真宗与群臣商议对策，大臣们意见不一，争执不休。宰相寇准等人主战，并请皇上御驾亲征；大臣王若钦等建议真宗迁都金陵（今南京）避难。真宗虽然害怕打仗，但又觉得迁都不能解决问题，就硬着头皮亲征抗辽。这年十二月，真宗驾临澶州，接见了守城众将。皇帝亲征，极大地鼓舞了宋军的士气；而此时辽军孤军深入宋地，后援不足，粮草也接济不上，所以战争局势很快发生了转变。宋军不断取胜，辽军举步维艰，萧太后和辽圣宗就有了罢战议和之心。宋军此时正处优势，可是真宗很怕打仗，就凭着战略优势与辽人议和。最后宋辽两国达成协议：双方休战，结为兄弟之国，宋每年向辽“岁贡”银10万两，绢20万匹。因协议在澶洲（又叫澶渊）签订，所以史称“澶渊之盟”。
因为宋朝在自己占据优势的情况下，却向别人屈服，所以“澶渊之盟”对宋人来说是个极其屈辱的条约。宋朝不但没有收回燕云十六州，而且每年要送给辽人大量的财物，这也为后来宋朝每位皇帝都向辽纳贡开了头，从而给百姓增添了沉重的负担。不过“澶渊之盟”后，宋辽两国保持了长达百年的和平，也促进了两国的经济和文化交流。宋辽矛盾暂时解决后，西北的党项政权也主动遣使与宋言和。党项就是后来的西夏，党项首领李明德由此获得了真宗丰厚的赏赐。两国在保安军（今陕西志丹县）、延州（今陕西延安）等地设置榷场，开展贸易互市。这样，宋真宗以高昂的代价，换取了与契丹、党项的和好关系，暂时稳定了宋朝的西部和北部边境。