夏军队猛攻宋军驻守的山坡。由于宋军人数太少，刘平、石元孙被俘。后来由于宋将偷袭元昊得手，西夏军队才被迫撤离宋朝境内，延州之围才得以缓解。
三川口之战中，虽然宋朝成功抵御西夏军队的入侵，但是损失太多，而且宋朝甘陕青宁附近的防御也处于被动地位。
三川口之战以后，宋仁宗深感西夏强盛，下令封夏竦为陕西路经略安抚使，韩琦、范仲淹为副使，共同负责迎战西夏的事务。康定二年1041年二月，西夏景宗元昊再次率领十万大军大举南下攻宋，把主力埋伏在好水川口，另一部分攻打怀远今宁夏西吉东部，声称要攻打渭州今甘肃平凉，诱宋军深入。但由于当时宋朝有足智多谋的范仲淹在，所以西夏军队不敢轻举妄动。但是，韩琦不听范仲淹劝阻，固执己见，派环庆副都署任福率军五万余人，自镇戎军今宁夏固原抵羊隆城今宁夏固原西南部，出夏之后，伺机破西夏，殊不知西夏伏兵正等着他们。任福率军
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到达怀远城，正遇上镇戎军西路巡检常鼎与西夏军队战于张义堡南，杀死几千西夏军队，西夏也不断增援。任福军赶到当地支援，于是夏军佯败，任福中计，随尾追击。宋军由于长途追击，粮草不继，人困马乏，已是十分疲惫。追至好水川，遇元昊的西夏军队主力伏击，宋军战败，任福等大将战死，几乎全军覆灭。
好水川之战，北宋再度失败。宋仁宗闻知后震怒，贬韩琦、范仲淹。
范仲淹等人被贬谪以后，西夏又开始商议攻宋大计。宋仁宗庆历二年1042年，李元昊谋臣张元向景宗皇帝献计。张元认为，宋朝的精兵良将全部都聚集在宋夏边境地区，而宋朝关中地区的军事力量却十分薄弱，如果西夏大军牵制宋朝边境地区的军队，使宋朝无暇估计关中地区，然后即可派一支劲旅乘机直捣关中平原，攻占长安今陕西西安。元昊采纳了张元的建议，派遣10万大军兵分两路大规模进攻宋朝。一路从刘燔堡今宁夏隆德出击，一路从彭阳城今宁夏固原彭阳县出发向渭州甘肃平凉发动攻击。宋将王沿闻知急忙派葛怀敏等人率军增援刘燔堡，宋军在定川寨今宁夏固原西北部陷入西夏军队的重围，宋军大败，葛怀敏等15员将领战死，宋军九千余人近全军覆灭。但西夏另一路遇到宋朝原州今宁夏固原知州景泰的顽强阻击，西夏士兵全军覆灭。西夏景宗李元昊直捣关中的美梦就此破灭。
北宋与西夏之间发生了三川口、好水川、定川寨等三次大规模战役，都以宋军失败而告终。虽宋在屡败之余扬言要重整决战，但实际上想与西夏握手言和。西夏虽屡胜但均系惨胜，但所掠夺所获却抵偿不住战争中的消耗，与先前依照和约及通过宋夏民间贸易所的的物资相比，实在是得不偿失。此外，由于西夏景宗元昊好大喜功，四处征战，国库空空如也、民间贸易中断后，西夏物价上涨，百姓十分困苦，四处怨声载道以及西夏与辽出现矛盾等各种原因，使西夏不得不与宋和谈，因此，西夏天授礼法延祚五年1042年六月，元昊派遣西夏皇族李文贵前往宋朝京城东京议和，宋仁宗表示愿意接受西夏议和建议，并将谈判的全权交给太师庞籍。双方自第二年开始进行正式谈判。
宋仁宗庆历四年1044年，北宋与西夏达成协议。和约规定西夏向
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