金方又派使在这年三月前来协商，请北宋按约攻辽。宋徽宗与王黼商议后，任命童贯为陕西、河北、河东路宣抚使，以蔡攸为副使，以种师道为都统制，起十五万大军攻辽。为了这次战役，王黼专门在三省设经抚房，不通过枢密院就遥控边事。同时在全国括丁夫，计口出算，征敛了六千二百万缗钱充作军费。这时，还有大批官员上书，坚决反对联金伐辽。宋徽宗本人似乎也害怕真打起来，他给童贯指出了上中下三策，即燕人悦而取之，顺利收复旧疆土为上，耶律淳纳款称藩为次；辽人真要抵抗，那就按兵巡边为下策。
童贯、蔡攸在五月正式出兵。蔡攸根本就不懂军事，误以为大功唾手可得。所以，在向徽宗告辞时，便指着皇上身边两位如花似玉的美嫔说：“臣大功告成归来的时候，恳请陛下将她们赏赐给臣。”徽宗一笑了之，不加以追究。童贯出兵后，一路洋洋得意，自以为此番“吊民伐罪”，辽的灭亡已指日可待，只要宋军一到，燕京就会拱手投降，因而根本就不作任何战斗准备。大军到高阳关后，童贯接受了知雄州和诜的建议，张黄榜公布说：此番奉圣旨出兵，王者之师，有征无战；吊民伐罪，实出不得已而为之。接下来他下了一道荒唐的命令，如果敢杀辽兵一人一骑，都要以军法从事！榜文最后颁布了赏格，如果有英雄豪杰能夺取燕京来献者，即刻授予节度使！这时，契丹汉儿张宪、赵忠等人到童贯帐前投降，童贯便写了一封信，让张、赵二人带信返回燕京，劝说耶律淳归降，结果，二人全被斩首。接着，童贯又派马扩入燕京劝降。马扩胆气超人，又辞锋犀利，说得耶律淳也有些畏惧，便派秘书郎王介儒和都官员外郎王仲孙带着回信，随马扩前来雄州。辽使明确表示，燕京绝不投降，并对童贯说：“女真背叛本朝，这也是南朝所厌恶的。现在贵国贪一时小利，抛弃两国百年之好，与豺狼作邻居，种下了将来的祸胎，却以为得计，这样做好吗？救灾睦邻，是古今的通谊，还请贵国慎重对待啊！”一番话，说得童贯无话可答。
童贯口头劝说并不能解决问题。既然辽方不愿投降，那就只有武力进攻。于是，他把大军分成两路，令种师道指挥东路军向白沟进发，辛兴宗率西路军直逼范村。耶律淳听说宋军来攻，就命令耶律大石和萧斡统军抵抗。种师道军到白沟后，辽军发动突袭，在兰沟甸击败了前军统制杨可世部，宋军死伤甚多。西路军抵范村，也很快被击败。六月，种师道统军退回雄州，辽军一直追击到城下才退去。宋徽宗听说兵败，就连忙下诏班师，第一次攻辽战争草草结束了。宋军退回境内后，童贯重施故伎，把战败的责任一古脑都推给了种师道。他向朝廷上密奏，说种师道心存不忠，有意助贼。王黼见奏，马上把种师道降职为右卫将军，后令种师道退休还乡。
耶律淳的“北辽”政权，虽然打败了腐朽的宋军，但不能挽救辽朝的灭亡命运，这北辽政权内部不稳定，蕃汉大臣之间勾心斗角，矛盾重重。称帝仅三个月的耶律淳在当年六月重病身亡。消息传开后，王黼等人以为有机可乘，便决定出兵二十万再次攻辽。七月，北宋朝廷宋徽宗仍令童贯和蔡攸统兵，改任刘延庆为都统制。九月，辽的易州(今河北易县)和涿州(今河北涿县)投降了宋朝。这为宋军打开了进军燕京的通道，也增强了宋军的战斗力。辽天祚帝在天庆七年(公元1117年)，为了抵抗金军的西进，召募辽东饥民两万多人组建了一支军队，其目的是让他们抱怨于女真，就称做“怨军”，以渤海铁州人郭药师为统帅。耶律淳称帝后，将“怨军”改名为“常胜军”，驻防在涿州一带。耶律淳死后，由其妻德妃萧氏称制，改元德兴，奚王萧斡掌权。原来竭力辅佐耶律淳称帝的汉人宰相李处温与从弟处能及其子李爽反而失势，李氏父子挟怨报复，便派人秘密与童贯联络，打算劫持萧太后归降北宋。不料，事机不密，萧太后杀了李氏父子。原来依附李氏的郭药师内心不安，便鼓动“常胜军”将士说：“天祚帝失国，女主临朝，王纲不振。现在，宋朝天子派大军压境，这是男儿立功名取富贵的好时机啊！”于是，他联合易州知州高凤一块降了北宋。郭药师手下的“常胜军”约有八千多人，战斗力甚强，致使宋军难以攻辽。
郭药师投降后，朝廷宋徽宗任命他为恩州观察使，“常胜军”隶属于刘延庆部。郭药师知道辽军主力不过万人，如果全军出战，燕京势必十分空虚，便提出了绕道袭击的计策。但是，刘延庆根本就没有打胜仗的决心，军队稀稀拉拉，纪律松弛。十日，郭药师领“常胜军”作先锋向导，引宋军渡过了白沟河。到达良乡(今北京房山东北)后，辽将萧斡率军阻击。双方隔着卢沟河对峙，宋军却不敢进攻。郭药师便主动提出，由他率兵奇袭燕京。刘延庆同意后，派高世宣、杨可世与郭药师率六千精兵，在半夜偷渡过卢沟河，兼程前进。拂晓时分，这支奇兵到达燕京城下。郭药师部将甄五臣指挥五千“常胜军”骑兵，迅速夺占了迎春门，攻入城内。萧斡得到城内密报后，领军回援，一番巷战，奇袭的宋军死伤大半，高世宣战死，郭药师和杨可世缒城而出，而原定的援军刘光世部却按兵不动，致使功败垂成。天明后，刘延庆看见河对岸一片火光冲天，以为是辽军来攻，就慌忙放火烧了营帐辎重，带头逃跑。辽军乘势追击，宋军士卒争先恐后，纷纷逃命，互相践踏，百余里内，死尸遍野，辽军一直追到涿水边才收兵回营。熙宁变法以来长期积存的大量军器物资，也被丢得精光。辽人见宋军如此胆怯无能，就纷纷吟诗作赋，大加嘲讽。两次攻燕都遭到了失败，童贯为了逃避兵败的罪责，就秘密派人到金营求见金太祖完颜阿骨打，邀请金方出兵攻燕。年底，金军分成三路，越过长城，不费吹灰之力就攻占了燕京。到公元1125年春，天祚帝被金军抓了俘虏，辽王朝就此灭亡。
宋军未能按约攻取燕京，金朝君臣便不想把燕京归还宋朝，又要求把燕京每年的赋税归金方收取。双方几经交涉，讨价还价。最后，金方总算答应把燕京及其所属六州二十四县交给北宋，但要求北宋除每年转交岁币外，还须将这些地区的赋税如数缴给金方，另交一百万缗的燕京“代税钱”，金方才撤军。宋方一再退让，虽然获得了这些地盘，但金方在撤军时，却把燕京的金帛、子女席卷而去，北宋得到的只是几座“城市邱墟，狐狸穴处”的空城。金兵撤走后，童贯把败仗吹嘘成大捷，宋徽宗也飘飘然地沉醉在“复燕云”的祝贺声中，给童贯、王黼等人加官晋爵。宣和五年(公元1123年)五月，童贯进封为徐豫国公。徽宗对童贯、蔡攸在领兵伐辽及交割燕京过程中的所作所为，也颇有些不满，宋徽宗于七月份，便令童贯致仕了。
宋徽宗在童贯二次伐辽时，已预先把燕京改名为燕山府，涿、易等八州也都御赐了新名。宣和五年正月，燕京还在金军手上，北宋已任命王安中为庆远军节度使、河北河东燕山府路宣抚使、知燕山府，以郭药师与詹度同知燕山府。郭药师在进入燕京后，专制一路，招募士兵，手下号称有三十万大军，且甲械精良，朝廷对此颇为忧虑，便急急拜他为太尉，召他进京，他却再三推辞，就是不肯上路。这时，北宋还想收回营、平、滦三州之地，便接受了平州守将张觉的投诚。为此事，宋金双方争吵不休，最后北宋杀了张觉及他的两个儿子，函首送给金方。这却让郭药师不免产生了想法，渐渐心存观望。童贯致仕后，王黼、梁师成推荐谭稹担任两河燕山路宣抚使，负责与金方商谈交割西京大同府及山后诸州事宜。谭稹到太原后，金太祖已经在夏天病死，其弟吴乞买(金太宗)即位。金将粘罕劝说金太宗，不能把山后八州全给北宋，只答应交割武、朔二州，却把云中两千里之地划给了西夏。这些事件加在一起，人们就纷纷指责谭稹无能，措置无方。为了平息舆论，宋徽宗在宣和六年(公元1124年)八月罢免了谭稹，令他致仕；宋徽宗重新启用童贯领枢密院事，担任两河燕山路宣抚使官职。
宋徽宗令童贯重管军政后，就让他领兵巡边，暗地去考察郭药师是否忠诚。如果郭药师真的怀有二心，就要把他带回京城。童贯到燕京后，郭药师亲自带队到易州迎接，给童贯跪下行大礼。童贯忙避开说：“你现在已经是太尉了，这就等同于朝廷执政大臣，地位跟我不相上下，又何必行此大礼？”郭药师说：“太师就是父亲，我只知道拜父，那管它别的什么？”童贯心中非常舒坦，就打消了疑心。接风酒宴过后，郭药师就邀请童贯一行检阅他的军队。大伙儿骑马一同到了野外的开阔地带，四周静悄悄的，毫无人迹。童贯觉得奇怪，只见郭药师跳下马，站在童贯身前，拿出一面小旗子，随手一挥。霎时，只见四周山谷里尘土飞扬，铁骑耀日，铠甲明亮，人马密密麻麻。童贯的随从们个个大惊失色，心胆俱寒。这是郭药师要他们检阅的军队实况。童贯、蔡攸观后称赞都在皇上面前夸奖郭药师治军有方，兵精粮足，一定能努力替国家保卫边疆。便放松了对郭药师的戒备。