石敬瑭派使者從僻路求救于契丹，讓桑維翰草寫表章向契丹主稱臣，并且請求用對待父親的禮節來侍奉他，約定事情成功之日，劃割盧龍一道及雁門關以北諸州給契丹。
劉知遠勸諫他說：“稱臣就可以了，用父親的禮節對待他就太過份了。用豐厚的金銀財寶賄賂他，自然是足以促使他發兵，不必許諾割給他土田，恐怕那樣以后要成中國的大患，后悔就來不及了。”石敬瑭不聽。
表章送到契丹，契丹國主耶律德光非常高興，告訴他的母親述律太后說：“孩兒最近夢見石郎派遣使者來，現在果然來了，這真是天意啊。”便向石敬瑭寫了回信，答應等到仲秋時節，發動全國人馬來支援他。
癸亥（初七），應州奏報：契丹三千騎兵進攻州城。張敬達設置了很長的包圍工事來攻打晉陽。石敬瑭任用劉知遠為馬步都指揮使，把安重榮、張萬迪的降兵都隸屬于他。
劉知遠以法辦事，沒有私弊，對軍民撫恤一視同仁，因此人都沒有二心。石敬瑭親自登城視察部屬兵卒，坐臥在敵人的矢石投射之下。
劉知遠說：“察看張敬達這些人筑設高壘深溝，想作持久打算，他們沒有其他好的辦法，是不足為慮的。請您向各方派出走僻路的使者，經辦對外事務。守城的事很容易，我知遠一個人就能獨力辦理。”石敬瑭拉著劉知遠的手，撫拍他的肩背而稱贊他。
后唐主派出端明殿學士呂琦到河東行營犒勞軍隊，楊光遠對呂琦說：“請您附帶奏告陛下，請主上稍微減少晝夜操勞。賊兵如果沒有援兵，用不多天就可以平定；如果他勾結契丹來犯，自當放他進來，一次戰斗就能把他打敗。”末帝聞奏很是高興。
末帝聽說契丹答應石敬瑭在仲秋時節發兵來支援他，幾次督促張敬達緊急攻打晉陽，但不能攻下。每當有所營建構筑工事，往往遇到風雨天氣，很長的包圍工事又被水浸所破壞，竟然接合不攏。晉陽城中日益窘迫，糧食儲備因浸泡而缺乏。
九月，契丹主耶律德光統領五萬騎兵，號稱三十萬，從代州揚武谷向南進發，旌旗連綿不斷達五十余里。
代州刺史張朗、忻州刺史丁審琦繞城自守，敵人騎兵經過城下時，也不誘降挾脅他。丁審琦是州人。辛丑（十五日），契丹主到達晉陽，把兵馬布列在汾北的虎北口。先派人對石敬瑭說：“我打算今天攻打賊兵，行不行？”石敬瑭派人馳奔告訴他們說：“南軍力量很雄厚，不可以輕視，請等到明天議論好如何開戰也不晚。”使者還未到達契丹軍營，契丹兵已經同后唐騎將高行周、符彥卿打了起來，石敬瑭便派劉知遠出兵幫助他們。
張敬達、楊光遠、安審琦用步兵列陣在城西北山下，契丹派輕騎兵三千人，不披鎧甲，直奔唐兵陣列。唐兵看到契丹兵單薄，爭相驅趕，到了汾水之曲，契丹兵涉水而去。唐兵沿著河岸向北進取，契丹伏兵從東北涌起，沖擊唐兵，把唐兵截為兩段，在北面的步兵大多被契丹所殺，在南面的騎兵引退回到晉安營寨。契丹放開兵馬乘亂攻擊，唐兵大敗，步兵死亡近萬人，騎兵卻保全了。張敬達等收集余眾退保晉安，契丹也率領其兵返回虎北口。石敬瑭俘獲后唐降兵一千余人，劉知遠勸石敬瑭把他們都殺了。
這天晚上，石敬瑭出北門，會見契丹主。契丹主握住石敬瑭的手，只恨相見晚了。石敬瑭問道：“皇帝遠道而來，兵馬疲倦，急切同唐兵作戰而取得大勝，這是什么原因？”
契丹主說：“開始我從北面過來，以為唐兵必然要切斷雁門的各條道路，埋伏兵眾在險要之地，那樣我就不能順利前進了。我使人偵察，發現斷路和伏險都沒有，這樣，我才得以長驅深入，知道大事必然成功了。兵馬相接以后，我方氣勢正銳盛，彼方氣勢正沮喪，如果不乘此時急速攻擊他，曠日持久，那誰勝誰負就不可預料了。這就是我之所以速戰而勝的道理，不能用誰勞誰逸的通常的道理來衡量了。”石敬瑭很是嘆服。
壬寅（十六日），石敬瑭率領兵馬會合契丹兵馬包圍了晉安寨，在晉安的南面設置營地，長一百多里，寬五十里，密布帶鈴索的吠犬，人們連半步也不能過去。
此時張敬達等的士兵尚有五萬人，馬有萬匹，四面張顧，不知往哪里去好。甲辰（十八日），張敬達派出使者向后唐朝廷報告打了敗仗，此后便沒有再通音訊了。
唐主極為恐懼，派遣彰圣都指揮使符彥饒統領洛陽步兵、騎兵屯扎在河陽，末帝下詔命令天雄節度使兼中書令范延光統領魏州兵兩萬從邢州青山奔赴榆次，盧龍節度使、東北面招討使兼中書令北平王趙德鈞統領幽州兵從契丹軍陣之后出擊，耀州防御使潘環糾合西路守戍的兵士從晉州、降州間的兩乳嶺出兵向慈州、隰州共同營救晉安寨。契丹主把軍帳移到柳林，流動的騎兵過了石會關，還沒有遇到唐兵。
丁未（二十一日），后唐主下詔書，宣布親征。雍王李重美說：“陛下眼疾還沒有好，不能遠路跋涉到風沙之地，為臣雖然尚在童稚之年，愿意代替陛下向北方征討。”末帝的意念本來就不想北行，聽了這些話，很覺高興。
但是張延朗、劉延皓和宣徽南院使劉延朗卻勸末帝親征，末帝不得已，戊申（二十二日），從洛陽出發，對盧文紀說：“朕向來聽說你有宰相才干，所以排除眾議首先任用您，現在遭到如此禍難，你的好謀略都在哪里呢？”盧文紀只是拜謝，但拿不出對策。
己酉（二十三日），遣派劉延朗監督侍衛步軍都指揮使符彥饒的部隊開赴潞州，為前線晉安寨的大軍去做后援。諸路軍隊自從鳳翔推戴李從珂以來，日益驕悍不聽指揮，符彥饒害怕他們作亂，不敢用法紀來約束他們。
末帝到了河陽，心里害怕北行，召集宰相、樞密使討論進取的方略，盧文紀迎合末帝的意旨，說：“國家的根本，大半在黃河之南。契丹胡兵忽來忽走，不能久留；晉安的大寨非常堅固，況且已經派出范延光、趙德鈞、潘環三起兵馬去救援。河陽是天下的津渡要路，主上的車駕應該留在這里鎮守，安撫南方和北方。可以暫且遣派近臣前去督戰，如果不能解圍，再向前進發也不晚。”
張延朗想借個因由來使趙延壽解除樞要機務，便說：“文紀的意見是對的。”末帝詢訪其余的人，沒有人敢講別的意見。澤州刺史劉遂凝，是劉的兒子，暗中和石敬瑭有來往，上表言稱：“車駕不可越過太行山。”于是，末帝便同他們商議近臣中可以派去北邊的人。
張延朗與翰林學士須昌人和凝等人都說：“趙延壽的父親趙德鈞帶著盧龍兵馬來勤王赴難，應該派趙延壽去與他會合。”
庚戍（二十四日），派遣樞密使、忠武節度使、隨駕諸軍都部署、兼侍中趙延壽統兵二萬人開赴潞州。辛亥（二十五日），末帝去懷州。任命右神武統軍康思立為北面行營馬軍都指揮使，率領扈從騎兵開赴團柏谷。康思立是晉陽的胡人。
末帝憂慮晉安的軍事形勢，向群臣詢問對策，吏部侍郎永清人龍敏建議立李贊華為契丹國主，命令天雄、盧龍二鎮分兵送他歸國，從幽州趨向西樓，朝廷透露檄文講出這件事情，契丹主必有內顧不安的憂慮，然后選拔募集軍中的精銳之兵去攻擊他，這也是解圍的一種辦法。末帝認為這個意見很對，而執政諸人擔心不能成功，議論之中竟然作不出決定。末帝的憂愁沮喪表現在神色之上，從早到晚只是酣飲悲歌，群臣有人勸他北行赴陣，便說：“你不要談這個了，石朗已經使我的心膽掉落地上了！”
