趙檉用耶律余覩的一封信招降了耶律馬五，他輕鬆奪得了石嶺關，此刻李綱率兵也進入了太原，傳旨讓燕親王即刻進京赴任，但趙檉沒有停手，驅兵殺向忻州城。他率忠勇軍龍將、獅將和近衛旅先行，越過石嶺關連夜急行五十里，清晨時分忻州在望，偵騎來報，金軍主力在城北列陣，以擋宋軍兵鋒。
當時忻州城內，除了銀術可、完顏婁室、完顏塞里和突合速四個不滿員的萬人隊共計三萬左右，皆為騎軍。金軍以完顏賽里所部鐵浮圖為前軍，完顏婁室和銀術可所部分為左右兩翼掩護塞里側翼，另以從中軍援軍完顏闍母部為預備隊，在忻州城下展開正面交鋒！
遼軍背城立陣，側後無憂，並處於守勢，加上金軍大陣對於正面進攻的先天優勢。忠勇軍此時戰場上只有六個旅一萬三千人左右，形勢對趙檉並不有利，但他們武器犀利，在正面接戰中金軍還未勝過一回，因此趙檉果斷做出權力一擊。
龍將率先展開陣型發起衝擊，獅將龍騎分護兩翼，而金軍也派出塞里的鐵浮圖反衝擊。因為忠勇軍一路急行軍將重裝部隊遠遠的甩在了後邊，能夠為他們提供火力支援的只有口徑較小的十五門輕型騎兵炮和十二輛機輪車，這可以說是一場硬碰硬的騎兵對沖。
金軍本想在兵力佔優的情況下重創忠勇軍，但事與願違，塞里的鐵浮圖再次擺在了龍將長長的騎槍下，擊穿了金軍的前軍，直殺入中軍。完顏婁室和銀術可隨即上前從兩翼發起強攻欲將龍將合圍。忠勇軍獅將隨即迎上展開混戰，雙方攪在了一起。
當兩軍陷入膠著之際，完顏闍母率預備隊出城增援，為保證了龍將的安全，趙檉立刻親領近衛旅迎擊，並在反衝擊的過程中不但擊潰了金軍預備隊，保證了正面的安全，而且一舉陣斬金軍大將完顏闍母。金軍主將被殺，全軍為之氣沮，敗象已顯，此時野利和正川分率兩萬騎軍趕到，宗翰不敢再戰，撤出忻州城，向北退去。
趙檉命獅將和野利轉入追擊，命正川率五千輕騎搶佔前方的忻口寨，截斷金軍退路，自己待龍將補充武器彈藥後，立即跟進。次日凌晨周達鈞率兩萬步卒趕到，接防忻州城，趙檉再次領兵追擊，並派人聯絡許宏速運糧草。
金軍撤退的速度很快，略一接戰就逃，根本不與宋軍糾纏，獅將幾次與其接觸都被其擺脫，而此時執行包抄任務的正川部就變成了迎頭攔截。金軍雖然主動撤退，但所面臨的形式依然十分危險，後有宋軍的追兵，前方有人堵截，有陷入前後夾擊的態勢。
當金軍取道忻川水漸次向代州向撤退的時候，來不及在忻口寨包抄的正川部迎頭殺出。走投無路的金軍只能鼓足精神再戰，正川部雖然隔河阻擊，但仍被數量佔優勢的金軍逐步擊退，被迫退出戰場。
正川雖然未能完成迂迴包抄阻敵忻口寨的任務，但在使金軍付出相當的代價同時，遲滯了金軍的撤退行動，為追擊部隊的趕到爭取了時間。正當金軍最終攻下渡口時，一路尾隨的獅將追上了金軍後衛部隊。在獅將咬住金軍一會兒後，野利部也趕了上來。
隨著正川部的退出，獅將和野利部的相繼投入，形勢發生了轉變。剛趕走正川部的金軍轉眼就被獅將和野利部趕進了河。而此時獅將也悄然轉入輔攻，他們太累了，經歷了連番大戰，再在追擊後獨自與金軍作戰已經使其力不能支了，因此將主攻任務讓給了野利部。
野利部在轉入山地作戰後一直是作為預備隊沒有參戰，而他們原本就是一支能征善戰的勁旅，此刻士氣正旺，終於等到了機會，他們趕著金軍過了河，上岸後又是一場惡戰，追殺到代州境內。戰鬥中野利身先士卒，他的戰馬因為中箭而多次更換，終於追殺金軍主力並殺入中軍，直到代州金軍趕來支援，天色已黑，野利才退出戰鬥，撤至忻川水以南。
三天三夜的追逐戰，宋金首戰忻州城，次戰忻川水，最終以河中軍擊退金軍，斬首一萬五千，陣斬金軍都統完顏闍母以下將領十員而勝利結束，如此豐碩的戰果足以震驚全國，而在金軍對宋的戰鬥中也是頭一次遭受這麼大的損失，見到河中軍旗不敢再戰，望風而逃！
就當大家等待王爺到來準備進入代州將金軍徹底逐出河東時，卻等來了撤軍的命令和接防的禁軍……
趙檉奪得忻州後，準備調集糧草以此為基地與金軍再戰收復代州之時。朝中得知他違旨不歸，揮兵北進，以八百里加急下詔命他回京赴任，解散義勇，由禁軍接防。趙檉依然不理，再戰忻川水，追擊金軍，已得詔令的折可求和張思正部奉旨出太原，準備過石嶺關強行接收，卻被狼一旅阻於關下。
折可求知道忠勇軍的戰鬥力，不敢強進，屯兵關下，遣人急報京師。而隨後而來的劉鞈部卻不知厲害準備武力過關，得知雙方就要動武李綱急忙趕來阻止，可劉鞈卻以聖旨示之，李綱也無可奈何，只得以河東宣撫使的名義要求單騎過關去勸說王爺遵詔撤兵。
當李綱趕到忻州，趙檉已準備齊整，要兵出忻州攻代州。李綱勸王爺緩行，先放禁軍過關，由他再向皇上說明情況請旨，兩軍同時出兵共取代州。趙檉應允，放禁軍過關，準備合兵一處攻打代州，將金軍逐出河東。
但三日後，朝中聖旨下，拒絕了李綱的建議，並任命趙檉為樞密院同知，讓他即刻赴京任職，攻取代州之事交由禁軍執行，旨意言辭激烈，隱露殺機，而此刻情報司轉來份急報稱：朱皇后知燕王妃精通詩詞歌賦，邀其進宮，卻被留於宮中。
這時二十餘萬禁軍盡數過關兵至忻州，將河中軍困在城下，而李綱再次上奏，往複數次盡被駁回，已毫無辦法，趙檉長嘆一聲：「書生誤國，至我功虧一簣！」傳令撤軍！