李宪乘胜直取兰州，8月26日，顺利推进到女遮谷，发现西夏军大将禹藏花麻带领数万人在二十里外驻军。李宪得知与禹藏花麻对阵，大喜，随修书一封，派人直送夏营中军大帐。禹藏花麻展书一看，书曰：“禹藏花麻将军麾下：应将军之约，大宋今派天兵诛讨梁逆，望将军顺应天时，挥戟倒戈，替天行道，除暴安良，巢灭梁贼，重修宋夏和约，以建万世之功。”下书：“大宋讨逆兵马大元帅 李宪”。禹藏花麻本是投机钻营的小人，前番因对梁乙埋不满请求宋朝出兵伐夏，今见宋朝数路兵马来攻，夏军同仇敌忾御敌，鹿死谁手，难以预料。便尽失前言，决心与宋军血战到底，就令手下割掉宋使的双耳，将其赶出营外。李宪见到信使后，大怒道：“此等无常小人，吾必取其首级，以雪辱使之耻。”于是，李宪马上布兵列阵，来攻夏军。西夏军随即也背靠大山涧谷列阵迎战，双方激战了三个时辰，宋将苗授率领敢死队绕到敌后攀绝壁上山顶，居高临下，俯冲敌阵。一时夏军阵形大乱，无法支持，只好退入堡垒，当晚趁着夜色的掩护逃跑了。李宪恐怕敌军有埋伏没敢猛追，夏军退过一条大涧后安营扎寨，和宋军隔涧对峙。李宪行军打仗非常谨慎，只是下令用弓弩射击敌人，西夏军也用弓弩还击，一时间两军箭矢满天飞，这场弓箭战从早晨一直持续到午夜。夏军箭矢射完，连夜再逃，宋军追过涧后，发现夏军扔下60多具尸体和几百匹受伤的战马逃去！
9月，西夏军残部退保龛谷，李宪不依不饶继续追击，龛谷守军见野战失利，纷纷逃跑，宋军攻克龛谷。龛谷城池坚固，被称为西夏的御庄，里面储备大量的粮食、军械和金银珠宝。李宪占领龛谷后得到了许多粮饷和军械辎重，继续乘胜挺进，又攻克西夏撒宗城，斩首1000级，俘获西夏首领13人。西夏残兵奔逃中纷纷掉落河中几乎全军覆没，此战俘获西夏军民37000人，收复兰州全境。
李宪率领熙河兵团，转战千里，攻无不克，战无不胜，夺取了西夏数千里土地，一时名声大振。怎见得，有诗为证：
攻城掠地西域开，蛮荆赍印归宋来。
百代蕃邦今有主，九曲黄河夸将才。
兰州自唐代起陷落蕃邦，百年后终于回归汉疆。此战开拓大宋疆土1800余里。宋军在兰州重新筑城，李宪在兰州设立帅府，命大将李浩留守。附近大批部落见宋军获胜纷纷归附。
西夏失去兰州后，梁乙埋命令兰州附近的“西夏臣民坚壁清野，带足粮草，暂避高山、石峡，据险扼守，等待夏军收复兰州。”同时派大将梁永彪率兵5万反攻，企图夺回兰州。宋军派出有“尉迟恭”美称的王文郁带领敢死队与夏军在兰州城下展开了一场血战。正当两军打得难解难分时，忽报李宪率兵来杀回马枪，梁永彪怕受宋军内外夹击，撤兵退走！
接着李宪作出一个假动作，故意准备舟筏，作出要渡河攻取凉州的姿态，实际却向东行，直捣西夏老巢天都山。
熙河兵团十月再次进发，李宪成功地挫败了西夏铁毛山的伏击计划后，推进到屈吴山，在山北宋夏两军主力遭遇。李宪利用大雾布下伏兵，然后对先锋李浩如此这般地交待一番。李浩与西夏大将梁永彪对阵，梁永彪挥动狼牙棒，劈头盖脑朝李浩砸来，李浩忙举四棱铜涧相迎，只听“咯嚓”一声，震得手臂发麻，二人在马上大战三十多个会合，李浩力怯，拍马便走。宋军见主帅败走，纷纷溃逃，梁永彪催动夏军乘势掩杀，追赶了近十里路程，方才鸣金收军。梁永彪正在得意洋洋之时，忽听山头一声炮响，两边伏兵尽出，李浩率军回身杀来，将梁永彪团团围住撕杀，梁永彪乘夜色掩护侥幸脱逃，西夏骑兵前锋千余人全部阵亡。宋军趁机追杀西夏军，又斩首2000余级。李宪乘胜进攻夏军罗城川营寨，西夏酋长禹藏化成率四旺家族大首领六人并蕃部及母、妻、男3000余人各赍铜印请降。这时候李宪接到斥候情报，西夏名将仁多凌丁指挥部就在附近，并有大批西夏军活动，立即率军马不停蹄突袭西夏军，打了仁多凌丁个措手不及。
李宪自出塞以来，转战千里，累计斩敌首万余级，功勋卓著，却不料在此遇到了劲敌仁多凌丁，两军交战处于胶着状态，一时难以取胜，错过了会攻灵州的大好时机。
随着出塞比较早的熙河军、鄜延军节节胜利，以强悍著称的泾原军、环庆军也于9月全面出击，进入敌境，泾原兵团由刘昌国率领，环庆兵团由高遵裕率领，而刘昌国又受高遵裕节制。
从环庆出兵，有横山阻隔，只有走泾原取胡芦河大川入夏境。高遵裕迟迟未至，刘昌国与姚麟遂率本路蕃、汉兵5万独出。离夏界堪哥平十五里处，有一隘口名叫磨脐隘，地势险要，有夏兵3万扼守。
大凡关隘，都是凭借天险，易守难攻。这磨脐隘，其实是一个大山谷。从山口进谷不到一里，便见两山夹峙，中间一条石径，宽不过一丈，盘旋而上。于两百步处，建有寨门。出了寨门，石径渐宽，向前五百步左右，一条河流横在前面。河宽不过两丈，架有木桥。因两岸危石如垒卵，河水跌宕声如雷鸣，胆小一点的人，站在桥上，便觉头晕目眩，故此桥名曰“落魂桥”，踏过此桥，便无阻碍。
10月12日，刘昌国率大军抵达磨脐隘，国相梁乙埋亲率3万夏军镇守，阻止泾原兵过隘。
当斥候把所探消息报知刘昌国时，部将姚麟说道：“磨脐隘难攻，不如绕道向东，出韦州再与环庆兵会合。”
刘昌国道：“遇贼不击，绕道求自全，是为下策。我军是客，利速战，古今同此。即便绕出韦州，再有险隘，便又如何？”
姚麟说道：“大帅之言甚是，请大帅定夺。”
刘昌国说道：“分军夺隘，牌手在前，神臂弓次之，弩又次之，后退者斩，立功者三倍熙河之赏！”
刘昌国是宋朝有名的悍将，他马裹重铠，人披重甲，一手持盾牌，一手挥大刀，呼喊着冲在最前面，弓弩手相继紧跟。两军一接战，队伍便胶着不动，枪剌刀劈，一片“叮当、噗哧”之声和低沉的“哼嘿”之声，宋兵只有把眼前敌人砍倒才能前进一步。就这样两军对砍对杀，从午时至申时，西夏军队列略有松动，宋军乘势压上，夏军终于抵敌不住，边战边退，刘昌国看准机会指挥全军猛攻，大将郭成带领800选锋精骑舍生忘死奋力冲击敌阵，在战斗中郭成身被数创，却越战越勇，1000余名夏军丧生于选锋骑兵队的刀下。面对着宋军的强大进攻，西夏军终于崩溃了。宋军追出20余里，关隘尽得。清点战果，宋军共斩杀敌大首领15人，小首领29人，夏兵2460人，缴获西夏铜印1枚。梁乙埋见大势已去，便率领残兵败将逃往兴州去了。 有诗曰：
莫道乙埋居雄关，嚅兵迅扫若飞烟。
昌国智勇真无敌，刀盾相加破敌胆。
就在泾原军团告捷的同时，环庆军团在高遵裕带领下出其不意地越过横山到达萌井靖原，然后向韦州进发，穿越瀚海直趋灵州，按计划和泾原军团会合攻取灵州。由于西夏人误以为宋军环庆军团不会翻越横山天险，必定先赴胡芦河与泾原军汇合后一起，避开横山出塞。高遵裕曾经辅助王韶和吐蕃作战，熟悉地形，富有经验，这一个神来之笔使得宋军几乎没有遭到抵抗就长驱直入进入夏境。环庆军先锋大将张守约向高遵裕献策道：“我军可选精锐轻骑，直捣灵州，趁灵州无备而夺取之”。高遵裕道：“灵州乃西夏之要塞，城池坚固，防守严密，岂可冒险轻而得之乎。”张守约的建议没有被采纳，大军仍然徐徐前进。
各路宋军顺利推进，唯独河东路军的指挥官王仲正是个不懂军事、骄横跋扈的太监，手下的士兵多为河东兵，战斗力较差，出塞后因为大雾弥漫，不辨东西南北，在白草坪延误了9天，出发后也不找向导引路，瞎乱行军误入沼泽，不少士兵陷入沼泽死亡。由于害怕西夏军袭击，二更以后就不准士兵做饭，唯恐烟火引来敌人，士兵只能吃生食行军，加之水土不服，时遇瘴气，大批病倒。
当王仲正率大军在麟州府整军待发时，粮官问道：“大帅，不知为大军筹备多少天的粮草？”王仲正吩咐粮官道：“备十五日粮足也。”粮官不解地问道：“按从麟州到灵州的路程，至少也得备四十天的粮草。”王仲正不耐烦地说道：“种谔归我节制，鄜延兵的粮就是我的粮，有何惧哉？”麟府转运使庄公岳多留了一个心眼，叫王仲正把此话写在纸片上，说是恐有所忘误，并且还多备了八日粮。后来果然粮食没了，王仲正企图推脱责任给运粮官，庄岳公拿出字据来，王仲正无话可说，便免除了对庄岳公的责罚！有诗为证：
仲正存心本不良，误使将士沼泽亡。
当初迷路失战机，今朝军中又断粮。
王仲正出塞后在夏州按计划与种家军会合。种家军本来就看不起王仲正，加之皇帝已经准许鄜延军团独立作战，不受王仲正节制，种谔很快率兵离开了夏州，独自向灵州进发。王仲正看到鄜延军团立了大功，自己一无所获，只好领兵攻打宥州，宥州守军不战而退，宋军未至，就逃跑了。王仲正入城后大肆屠杀无辜百姓，冒充军功。
45万宋军连战连捷，在两个多月的时间内就攻下了米脂、兰州、龛谷、夏州、银州、天都、韦州、宥州、鸣沙州、西市城等十个城池。西夏军的顽强抵抗被粉碎，夏国境内不少部落纷纷倒向宋朝。