Cuộc chiến đấu trên sông Như Nguyệt đã diễn ra như sau :
- Tháng 1-1077, khoảng 30 vạn quân Tống tiến vào nước ta. Bị phòng tuyến của quân ta chặn lại, Quách Quỳ đành phải đóng quân bên bờ Bắc sông Như Nguyệt, chờ thủy quân đến.
- Chờ mãi không thấy quân thủy đến, quân Tống nhiều lần tiến công đánh vào phòng tuyến của ta nhưng đều bị quân đội nhà Lý đẩy lùi.
- Không thể tiến công được, quân Tống chuyển sang củng cố, phòng ngự. Quân sĩ ngày một chán nản, mệt mỏi, chết dần chết mòn.
- Tương truyền, để động viên, khích lệ tinh thần chiến đấu của quân sĩ đêm đêm Lý Thường Kiệt cho người ngâm vang bài thơ thần “Nam quốc sơn hà”.
- Cuối mùa xuân 1077, nhận thấy quân địch đã suy yếu, Lý Thường Kiệt mở cuộc tấn công lớn vào trận tuyến của địch. Quân Tống thua to, lâm vào tình thế hết sức khó khăn, tuyệt vọng.
- Giữa lúc ấy, Lý Thường Kiệt chủ động kết thúc chiến tranh bằng biện pháp mềm dẻo, thương lượng, đề nghị “giảng hòa”. Quách Quỳ chấp nhận ngay, quân Tống vội vã rút về nước.
