相比之下，宋神宗是坐镇东京遥控指挥；而梁太后却披上铠甲，率领精锐的“麻魁”女兵走上战场。她首先派出骑兵，切断宋军粮道，然后集中十万精兵，将宋军逐出六盘山地区，取得一些列重大胜利。最终宋军撤退，据学者考证此战宋军、民夫的死伤大概在二十万左右。
五路伐夏最终失败，但宋军并非出师无功，还是占领了银、石、夏、宥诸州和横山北侧一些军事要点。宋神宗也改变策略，决定采取步步推进的战略，蚕食西夏。1082年宋将徐禧、李舜建议在“银、夏、宥之界筑永乐城”，但遭到了种谔的反对，因为永乐城虽然易守难攻，但无水泉。种谔合理意见没有被采纳，宋朝发动几十万人修筑永乐城。
同年8宋朝用14天就筑成了永乐城，而永乐城犹如楔子直插西夏腹地。城池筑完后9天，梁太后率领西夏30万大军兵临城下，徐禧登城西望，不见边际。西夏军渡河时，有人建议宋将徐禧，没有采纳，反而列兵城下。但宋军一战即溃，只得困守孤城，以待援军。但沈括以及宦官李宪等人的救兵不敢冒进，援军受阻。
西夏军兵围永乐城，截断流经城中的水源，永乐城中严重缺水，“将士昼夜血战，城中乏水已数日，凿井不得泉，渴死者大半”。几十天后，天降大雨，但甘霖并没有解救宋军。新建的城墙浸水后被夏军捣垮，宋军饥疲不能拒，夏军最终攻破永乐城。宋将徐禧、李舜举、李稷、高永能等人战死，“是役也，死者将校数百人，士卒、役夫二十余万”。
经过五路伐夏、永乐城之战，宋朝“官军、熟羌、义保死者六十万人，钱、粟、银、绢以万数者不可胜计”，王安石变法所积累的财富几乎被战争耗尽。永乐城惨败的消息传到东京汴梁，宋神宗失眠了，“帝中夜得报，起环榻行，彻旦不寐”。次日早朝，面对群臣，宋神宗痛哭流涕，悔之不及。
对西夏战争的惨败，极大的打击了宋神宗的雄心壮志，一个蕞尔小国竟然再次羞辱了大宋王朝，宋神宗被一介女流打败。此后宋神宗郁郁寡欢，积劳成疾，病情逐渐加重。他一生都在追寻自己的理想，他希望重建强盛的国家，再造汉唐盛世。当这些梦想破灭之时，宋神宗也走到了人生的尽头。
神宗生病时，他年龄最大的儿子延安郡王赵佣才10岁，而两个同母弟弟却年富力强，雍王赵颢36岁，曹王赵頵30岁，论声望、地位和出身，两人中的任何一个都有资格做皇帝。当时，大臣蔡确和邢恕也有策立二王之意，他们曾想通过高太后的侄子高公绘和高公纪达到目的。邢恕以赏花为名将二人邀请到自己府中，对他们说神宗的病情已无回天之力，延安郡王年幼，雍王和曹王都很贤明，有可能成为皇位继承人。高公绘大惊，明确表示，这是邢恕想陷害他们全家，急忙与高公纪一起离开邢府。蔡确和邢恕见阴谋难以得逞，便决定拥立赵佣，以夺策立之功，并趁机除掉与蔡确有矛盾的王珪。蔡确在与王珪同去探望神宗时，问王珪对立储之事有何看法，暗中却派开封知府蔡京率杀手埋伏在暗处，只要王珪稍有异议，就将他杀死。王珪见蔡确相问，便慢吞吞地回答道：“皇上有子。”言下之意是要立赵佣。蔡确无法，只好四处张扬说他自己有策立大功。
不仅朝中大臣另有打算，赵颢和赵頵也极为关注选立皇储一事。他们时常去皇宫探视神宗病情，看过神宗后，赵颢还径直去高太后处，试图探听或是谈论些什么。神宗似乎也察觉到弟弟们的意图，但只能“怒目视之”。到了神宗弥留之际，赵颢甚至请求留在神宗身边侍疾。高氏知道后一面命侍卫禁止二王随意出入寝殿，一面让宦官梁惟简的妻子秘密赶制了一件十岁孩童穿的皇袍。
三月一日，在王珪等人前来觐见时，高氏当众夸赞赵佣性格稳重聪明伶俐，自神宗病后一直手抄佛经为神宗祈福，颇是孝顺，而且能背诵七卷《论语》，字也写得很漂亮。她还将赵佣所抄佛经传给大臣们看，让他出帘见王珪等。王珪等齐声称贺。同日，高氏降制立赵佣为皇太子，改名赵煦，皇太后权同处分军国重事。
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