柴榮在潞州休整後，又開始了北上晉陽（今太原）之舉。史稱世宗柴榮"遣符彥卿等北征，但欲耀兵於晉陽城下，未議攻取"。
柴榮初期並沒有一定要攻下晉陽的決心。此次禦駕親征，有高平大捷，已經足以教訓北漢。他知道晉陽城乃是天下最難攻取的大城，曆史上似乎就沒有被外敵攻陷過。但高平戰後，他在往北推進時，多處州郡傳來歸附後周的消息，更遇到了"簞食壺漿以迎王師"的動人場麵。各地士庶紛紛遮在軍前自願充當向導，並反複向周師講述北漢的盤剝之重、殘虐之深。柴榮陶醉在"湯武革命"般的自豪中，覺得既然如此得民心，也許我大周義師可以攻克那個晉陽大城。至於糧草問題嘛，也許可以"因糧於敵"，在敵人這方麵搞到後勤補給。種種跡象表明，似乎可以打一場"計劃外"的戰爭。
這年三月底，柴榮以符彥卿為河東行營都部署兼知太原行府事，以郭崇（即郭崇威，郭威稱帝後，因為郭威的名諱，他改名郭崇）副之，向訓為都監，李重進為馬步都虞候，史彥超為先鋒都指揮使，將步騎二萬發潞州；仍詔王彥超、韓通自陰地關（山西靈石縣西南）入，與符彥卿合軍而進，又以劉詞為隨駕部署，保大（今陝西富縣）節度使白重讚副之。調兵遣將，做出了攻克晉陽的態勢。不幾日，數萬大軍包圍了晉陽。
與此同時，原屬北漢的更多州郡開始請降。憲州（今山西靜樂）主動降！嵐州（今山西嵐縣）主動降！石州（今山西離石）主動降！遼州（今山西左權）被周師克降！沁州（今山西沁縣）被周師克降！
……契丹主耶律璟得到劉崇派來王得中的求援信，當即回複：近期即發兵來救晉陽。
但王得中一來一回要走多日，等到他回來時，並沒有進入晉陽--晉陽已經被世宗柴榮包圍了，他隻好進入代州暫時安身。
柴榮的大軍在晉陽城下環繞為近四十裏的大營。一時間，後周大軍出現了糧草不繼的困難。數萬大軍有了五代時期的劣習：剽掠。大兵們開始四出搶劫糧草。晉中大地的士庶們，一開始還以為來了"王師"，可以"救民於水火"，不料"王師"反將當地置入水深火熱之中。
於是"簞食壺漿以迎王師"的士庶，成為嘯聚山林打劫散兵遊勇和周師輜重的盜賊。柴榮知道這個局麵後，果斷下詔禁絕軍士剽掠，同時開始安撫地方，規定隻收今年租稅，還鼓勵地方納糧，有納糧，就有官做。但仍然無法征集到足夠的糧草，當地已經被劉崇搜刮過了，柴榮已經無法繼續搜求。
"因糧於敵"的想法落空，"敵方"地盤無糧！這個嚴峻事實，讓大帝柴榮緊急調動曾經做過轉運使的李穀來處理。
李穀當時已經在汴梁做三司使負責國家財政工作了，此際，又被火急調到晉陽來做大軍的後勤部長。李穀巧妙盤算、認真規劃，終於為大軍湊齊了足以支撐下去的軍需。
月底，周世宗柴榮從潞州赴晉陽督戰。北漢忻州（今屬山西）監軍，殺了刺史及契丹所遣戍守將軍，投降周師。北漢代州防禦使鄭處謙殺掉契丹監軍，舉城來降周師。世宗將代州置為靜塞軍，以鄭處謙為節度使。這時劉崇派往契丹請援回來的王得中正在代州城裏。鄭處謙的部下，代州將桑珪等人很詭異地殺了鄭處謙，向世宗柴榮誣奏他"潛通契丹"。這應該是在柴榮前爭功的一個血案。
隨後，桑珪等人將王得中送往周師。柴榮很喜歡這個讀書人。當初在高平大戰，看到風向不對，他勸諫劉崇小心，劉崇不聽，結果大敗。證明這個讀書人很有點頭腦。就給他鬆綁，還賜給他玉帶、馬匹等。然後問他："你到契丹去請援，你可知道契丹軍什麼時候會到晉陽？"王得中說："我隻受命去送楊袞，沒有別的使命。"有人對王得中說："契丹可是答應你發兵來了！你不說實情，萬一契丹軍很快到達，你可就危在旦夕啦！"王得中的回答是一篇大實話，他說："吾食劉氏俸祿，又有老母在圍城中，若以實情告之，周人必發兵據險以拒契丹。如此，家國兩亡，吾獨生何益！不如殺身以全家國，所得多矣！"契丹騎兵數千人，很快出現在忻州、代州之間，作為北漢遙遠的聲援。柴榮發現無法收買王得中，最後還是殺了他。戰場形勢漸漸有了變化，開始向不利於周師的態勢轉移。河東行營都部署符彥卿奏請增加兵力，柴榮派遣李筠、張永德將兵三千增援。契丹的散兵遊騎不時出現在忻州城下，符彥卿與諸將列陣以待。大將史彥超帶二十騎為前鋒，遇到契丹，當即馳入陣內血戰。李筠引兵跟進，一戰，殺契丹二千人。史彥超恃勇輕進，窮追敗寇，漸漸離開大軍，契丹援軍趕來，眾寡不敵，為契丹所殺，李筠僅僅幸免於死。在契丹的反擊中，周兵死傷甚眾。符彥卿退保忻州，後來又引兵退還晉陽城外中軍大營。