西夏在开战后节节败退。西夏太后收缩防线，坚壁清野。她一面固守，一面派兵袭扰宋军粮道。

当时种谔率领的先锋军已经打到盐州（陕西定边）。但是脱离大部队以后，先锋军变成一支孤军。孤军深入是很危险的事情。他没有多余的兵力押运粮草，保护粮道，致使补给线被夏兵切断。粮草和冬装运不上来，先锋军陷入饥寒交迫的境地。适逢大雪，将士冻饿而死十之二三。他的副将忍受不住，领军逃走。副将这一跑彻底动摇了军心。种谔的部队开始溃散逃走。种谔无计可施只得领着残兵退回米脂。

远远落在后面的王中正一看种谔退回来了，自己更不敢往前走了，也率主力部队退回境内。他一仗没打，但部队损失不比别人少。他一到晚上就下令灯火管制，防止敌军找到军营偷营劫寨，也不管士兵做没做熟饭。士兵天天吃夹生饭，寒冬腊月又不能生火取暖，很多人因为冷、饿而生病。后来粮草耗尽，饥寒交迫的士兵被折磨死近两万人。

与此同时，宋军在灵州也惨遭失败。

灵州邻近黄河。西夏太后派人掘开黄河，水淹灵州城外的宋军。宋军猝不及防，淹死无数。夏军趁机反攻，大败宋军。高遵裕扔下辎重逃走，让刘昌祚断后。刘昌祚被人追着打，损失三分之二的兵力。

宋神宗得知灵州惨败夜不能寐，在寝殿走来走去，无法平复失望的情绪。

五路部队一下没了四路，西夏境内只剩李宪那一路。宋神宗知道西征失败已成定局，下令全线撤军。李宪于是率军返回兰州。

宋朝开国以来规模最大的一次军事行动以惨败收场。

宋神宗对西征抱着极大的热情与希望，谁承想竟然惨败而回。他多年训练的精兵损失殆尽。他多年的积蓄损失殆尽。唯一的收获仅仅是米脂和兰州两座城池。

宋神宗心有不甘，召集群臣讨论再次西征。还没等他西征，西夏打过来了。

西夏纠集几十万人大举反攻，扬言要一直打进宋朝境内。

夏军包围了宋军刚修好的永乐城（在米脂西），切断了永乐城的粮道和水源。城内昼夜血战，击退了夏军一轮又一轮的进攻。但是城中没有水源，士兵渴死大半。最终永乐城被西夏攻陷，宋军全军覆没。

负责当地军事的官员是大名鼎鼎的沈括。沈括当时率军驻扎在米脂。但他没敢救永乐城而是退守绥德。

好在李宪率兵来救，夏兵在米脂耀武扬威一番后撤兵而回。

沈括沉痛向朝廷汇报，永乐城阵亡将士一万两千多人。

宋神宗得报伤心落泪。西征至此，二十万大军灰飞烟灭。这是他怎么也无法接受的现实。宋神宗在朝堂之上说起西征竟然忍不住面对朝臣放声大哭。

西征的事不再提了。西夏能聚集三十万之众，说明战斗力还很强。西征胜算不大。

宋神宗心情抑郁难以释怀，终于病倒。

沈括因为兵败被贬，从此失去从政的兴趣，开始专心科学研究和著书。他写的《梦溪笔谈》是古代科技史上的重要文献，可以说是一本百科全书，总结了宋朝之前的重大科学研究成果。

宋朝失去一个庸官却得到一个科学家，这倒不失为一件幸事。

转过年西夏又纠集数十万人去围攻兰州。兰州一面据城死守，一面派出敢死队夜袭夏军。夏军遇袭炸营，四散奔逃，狼奔豕突，在渡河时淹死无数。

西夏不死心，之后数次进攻兰州，但都被击退。

据《西夏书事》记载：1984年，西夏“以步骑八十万围兰州”。如果这个数字是真实的，那么可以想象西夏的实力相当不弱。宋朝方面派李宪率军迎战西夏。西夏“督众急攻。矢如雨雹，云梯革洞，百道并进，十昼夜不能克，军中粮尽，乃解围。兵既退，城下得尸几五万。”

西夏进攻麟州（陕西榆林神木县）、延州（陕西延安），也被宋军击退。

宋军打防守还是有两把刷子的。

西夏连年用兵把自己也拖垮了。宋朝停止援助，西夏财政立马出现困难。宋朝停止边贸，西夏帛的价格马上暴涨一匹一万钱。西夏实在打不下去了，不断向宋朝请求恢复朝贡。

宋神宗也不想再打下去，见西夏服软，下令停战。

宋夏战争暂时告一段落。

宋神宗一向心怀大志，希望国家在他的治下富国强兵。他在位主要就干了两件事，变法和西征，结果都失败了。变法惹得朝野怨声载道，攒下的一点钱全祸祸在西征上面。而西征一败涂地。富国不成，强兵也不成，可以说一事无成。

宋神宗受到打击一跌不振，健康也开始迅速恶化。

1085年，宋神宗郁郁而终。死时年仅38岁。