當年十月，宋太祖趙匡胤遣使至太原勸降，劉繼元一面拒絕降宋，一面急急地遣使遼國請援。
十一月，遼穆宗派遣遼軍兵馬總管塔爾率大軍救援北漢，逼進太原。宋軍方面，雖大軍蝟集，然晉陽乃三面環山，控山帶河，襟四塞之要衝，控五原之都邑，踞天下之形勝，自春秋戰國以來便是一等一的戰略要地，其後再累經歷代王朝的不斷修繕加固，早已經是固若金湯。
其時，晉陽更是漢國第一要緊之地，北漢三代國主，自立國第一天起從未放鬆晉陽的城防。
在北漢三代國主的傾力打造之下，晉陽城不僅城防堅固超過歷代，而且城中所囤積的糧草亦甚充足，足以支撐一年以上，故雖有宋將李繼勳等拼命死攻，然亦久攻不下。
加之，又聞遼軍大軍將至，不得已，李繼勳等遂引兵南歸。北漢軍則乘機發動追擊，進掠宋朝的晉、絳兩州。
第二年二月，即宋開寶二年(969年二月，不甘失敗的宋太祖趙匡胤再命曹彬、党進等大將各領兵先赴太原，自率大軍繼後，親征北漢。
北漢劉繼業得知趙匡胤御駕親征，自知寡不敵眾，收縮兵力退回太原。
三月初，趙匡胤兵至太原，遂徵發當地民工數萬人，修築長牆包圍太原，並築長堤，引汾水灌城，多方進攻。
於是，劉繼元只得一面指揮守軍抵抗宋軍進攻，一面再繼續向遼請援。
恰好就在這個時間節點上，當年三月十二日，在黑山狩獵的遼穆宗耶律璟被近侍所殺。
其後，年輕的遼世宗耶律阮之子，年僅二十一歲的耶律賢被部分四帳皇族勢力，世宗舊部南院樞密使高勳、飛龍使女裡、太祖廟詳穩韓匡嗣，以及遼太宗耶律德光女婿，出身遼國國舅少父房的後族，駙馬都尉蕭思溫等擁立為遼國新帝，改元保寧。
從後周至北宋立國以來，無論是中原王朝的後周，還是大宋，舉凡在攻打晉陽最關鍵時候，每每導致功虧一簣的最大原因都是因為遼國大軍的介入。
趁著遼國內部的變亂，趙匡胤自是決定抓住這一千載難逢的機會，指揮宋軍加緊攻城。