后周太祖显德元年三月初九，后周世宗任命冯道护送太祖的灵柩到山陵，任命郑仁诲为东京留守。
后周世宗十一日从大梁出发，十六日到达怀州。世宗想日夜不停地快速前进，控鹤都指挥使真定人赵晁有一些想法，私下讲给通事舍人郑好谦听。赵晁说：“现在贼寇的气势正处于强盛时期，应该沉稳冷静，慢慢地打败它。”郑好谦向世宗报告此事，世宗听后生气地说：“这话是谁说的！一定是受到什么人的指使，你说出那个人就饶了你，否则一定杀了你。”郑好谦如实回答，世宗下令将他和赵晁二人一起关押在怀州监狱。
十八日，世宗来到泽州，在州城东北住宿。不知道后周世宗到达，所以北汉主经过潞州时没有发动进攻，而是领兵向南去了。当晚，军队在高平城南驻扎。后周前锋部队在十九日与北汉军队相遇，于是发起攻击，打得北汉军队连连后退。世宗想一举消灭北汉，害怕敌军逃跑，于是催促各路兵马全力前进。北汉主率领中军在巴公原排开阵势，杨衮率军在西边，张元徽率军在东边，阵势十分严整。这时后周河阳节度使刘词率领的后续部队还没有到达，大家感惶恐不安，但世宗意志更加坚决，命令樊爱能、何徽率领右路军队在东，白重进与侍卫马步都虞候李重进率领左路军队在西，向训、史彦超率领精锐骑兵居中，殿前都指挥使张永德率领禁兵在世宗身边保卫。世宗骑着披有铠甲的战马亲自到阵前督战。
看到北周军队人数少，北汉主认为自己必定能获胜，后悔把契丹军队召来了，他对众将说：“我独自率领汉家军队就能够破敌，召来契丹人有什么用！今天不但可以打败周军，扬我军威，而且还可以让契丹见识一下我们的能耐。”众将都认同他的话。杨衮策马向前，把北周军队观望一番，退下来对北汉主说：“对手不简单，不能轻率地发动进攻！”北汉主扬起两颊长须说：“请您不必多说了，机不可失，失不再来，请看我出战！”杨衮见北汉主不听自己的话，有些不高兴，沉默不语。这时东北风大作，很快就转成了南风。北汉枢密副使王延嗣以为风向转变是在帮助北汉，就派司天监李义禀报北汉主说：“现在可以开战了。”北汉主听从了。枢密直学士王得中拉住北汉主的战马劝谏说：“李义罪不容诛！风向这样根本不是在帮助我们啊！”北汉主说：“我意已决，你不要胡说八道了，否则杀了你！”说完，他指挥东面军队首先推进，命令张元徽率领一千骑兵对北周右路军队发起攻击。
樊爱能、何徽在刚一交战时就带着骑兵逃跑了，右路军队溃败，步兵一千多人丢盔弃甲，嘴里呼喊着万岁向北汉投降。看到形势危急，后周世宗亲自带着贴身亲兵不顾危险，到阵前督战。宋太祖皇帝赵匡胤当时担任后周警卫将领，看到世宗亲自督战，他对同伴说：“主上冒着这么大的危险督战，我们更要拼命才行！”又对张永德说：“贼寇并不难对付，只是气焰嚣张罢了，我们全力作战，击败他们是很容易的！您手下有许多能左手射箭的士兵，请带兵找一个地势高的地方，然后登上去向下出击作为左翼，我领兵作为右翼，咱们两面出击，狠狠攻打敌军。国家安危存亡就掌握在我们手中。”张永德听从赵匡胤的话，二人各自率领二千人参加战斗。宋太祖皇帝以身作则，奋勇杀敌，士兵们受到鼓舞，拼死战斗，个个以一当百，打得北汉军队溃不成军。内殿直夏津人马仁对手下说：“我们怎么能让皇上受到敌人攻击！”说完后，他骑马纵横驰骋，连续杀死数十名敌人，士气更加高涨。殿前右番行首马全对世宗说：“贼寇已经不行了，将要被我们抓捕，希望陛下不要妄动，慢慢观看众将如何来敌。”立即率领数百骑兵向敌阵冲去。
得知后周世宗亲临战阵，北汉主重赏的方式催促张元徽乘胜进兵。张元徽领命前去，因不小心坐骑摔倒被后周士兵杀死。张元徽死后，北汉军队士气大受打击。这时南风渐强，后周士兵奋勇杀敌。北汉军队抵挡不住，吃了大大的败仗，北汉主亲自高举红旗收集军队，但溃败之势仍然无法制止。杨衮惧怕后周军队，不敢去救北汉主，又对北汉主的大话十分痛恨，便带领军队撤退了。
樊爱能、何徽率领几千名骑兵，一路向南逃跑，快刀出鞘、冷箭上弦，抢劫军用物资。负责运送物资的人都想保命，便四散而逃，有很多人跑丢了，还有很多人死了。后周世宗派身边大臣以及贴身侍卫前去，阻止他们抢劫，但全然无用，有的使者还被军士杀死。军士扬言：“契丹大军来到，官军失败，其余的人已经变成俘虏了。”刘词在路上与樊爱能等人相遇，不顾樊爱能等人的劝阻，领兵北上。当时北汉主还剩一万多人，把山涧当成障碍布阵。接近傍晚，刘词到达，又与其它军队汇合，一起进攻，北汉军队又被击败，后周军将王延嗣杀死，一直追到高平才停止，山谷中布满了尸体，有很多的皇帝专用物品以及军需、用具，各种牲畜被丢弃。
当天傍晚，后周世宗安营在野外，把投降敌人的步兵全部杀死。樊爱能等人听说北周军队取得大胜，与士兵又逐渐返回，有的到天亮还没有赶到。二十日，世宗在高平整顿人马，挑选几千名北汉投降的士兵，组成效顺指挥，由前武胜行军司马唐景思率领，守卫淮上，剩下的二千多人放回北汉。后周世宗二十三日到达潞州。
从高平起，北汉主戴上斗笠，穿上粗布衣服，骑着由契丹得来的黄骝骏马，带领骑兵一百多人从雕窠岭逃跑。夜里的时候又迷路了，于是就俘虏了村民作向导，结果反而走错了方向，朝晋州走去，一直走了一百多里才发觉，于是将向导杀死。北汉主日夜向北逃跑，连吃饭也不得消停。北汉主疲惫困乏，加上连日鞍马劳顿，几乎被拖垮，勉强才能够进入晋阳。
后周世宗打算将樊爱能等人杀掉，以整肃军纪，但始终没有下定主意。二十五日，世宗白天躺在行宫的帐篷中休息，张永德陪在旁边，世宗问他该如何处理此事。张永德回答说：“樊爱能等人平时无功，白当了一方将帅，看见敌人首先逃跑，着实该死。况且陛下正想平定四方，雄霸天下，如果不立军法，即使有勇猛的武士，众多的军队，也无济于事！”世宗把枕头扔到地上，大声叫好。世宗立即派人将樊爱能、何徽以及属下军使以上的军官逮捕，共有七十多人，责问他们说：“你们是历朝的老将，上阵打仗不在话下；如今遇到敌人就逃跑，没有别的原因，就是想将朕出卖给刘崇罢了！”随即杀了他们。何徽以前守卫晋州有功，世宗本打算赦免他，但马上又想到军法既立，不能废弛，于是一并杀了他，赐给小棺材送回老家安葬。从此以后，军法使那些骄纵的将领和懈怠的士兵感到畏惧，姑息养奸的政令也都消失了。
二十六日，世宗对高平战役中的有功人员给予赏赐，任命李重进兼忠武节度使，向训兼义成节度使，张永德兼武信节度使，史彦超为镇国节度使。张永德对宋太祖皇帝赵匡胤的智谋与勇气极力称赞。后周世宗提拔赵匡胤为殿前都虞候，兼任严州刺史，任命马仁为控鹤弓箭直指挥使，马全为散员指挥使；其余将校军官共几十人都得到升职，士兵也有被提拔担任军主、厢主的。又把被囚禁的赵晁释放了。
二十八日，世宗任命符彦卿为河东行营都部署兼知太原行府事，任命郭崇为副职，任命李重进为马步都虞候，向训为都监，史彦超为先锋都指挥使，率领步骑兵二万人从潞州出发。并且命令王彦超、韩通从阴地关进入，会合符彦卿，一起向敌人进军。又将刘词任命为随驾部署，保大节度使白重赞为副职。
