此时契丹皇帝耶律璟因残虐好杀人，被手下给杀了，立耶律阮的儿子耶律贤为契丹主。刘继元对此并不在乎，他只在乎契丹的援助，反正继续给你当干儿子，当然，你得帮忙。

宋军北进，北汉侍卫都虞侯刘继业（江湖人称金刀杨令公杨业的便是）、马进珂在团柏谷（今山西太谷西）准备迎战，先派指挥使陈廷山去侦探军情，不料陈廷山临场变节，投降宋军前部李继勋。刘继业和马进珂觉得自己实力太弱，不够李继勋包饺子的，逃回太原。刘继元见二人如此不中用，大怒，夺去二人兵权，软禁城中。

宋军随后赶到太原，大军围城。三月，赵匡胤大驾光临太原城下。刘继元自恃有契丹援兵，不怕赵匡胤，竭力死守太原城。太原是北国重镇，城墙高大坚固，宋军打了两个多月也没攻下来。到了五月，赵匡胤决定请龙王爷来帮忙，掘汾河水灌城，水势汹涌，灌入太原外城，城中一片汪洋，太原军民惊恐万状。宋军划艇攻城，北汉军在城上未进水处设障，宋军一通乱箭，虽然防御工事没有建起来，但汾河水中的水草却因为入水口被堵住，外溢城下，流遍宋营。

北汉宰相郭无为前次没有降宋，这次见赵匡胤亲来，自然不想错过好机会，再次劝刘继元：“亡国在目前，陛下此时不降，日后还有降时邪？”刘继元仗着契丹的力援，觉得还能坚持下去，不听，郭无为很不高兴，准备降宋。太监卫德贵不知道从哪得到郭无为企图越城出降的消息，告诉了刘继元。刘继元火冒三丈：“老匹夫！知道你不是个安份的人！”派人察拿了郭无为，就地处死。