周世宗回朝后,一心想着再征江南。考虑到自己的水师和南唐的水师比起来相形见绌,就在城西的汴水中造下一百艘战舰,命南唐降将督练水师。同时派人招兵买马,日夜操练,准备水陆并举。南唐派员外郎朱元出兵江北,接连攻下舒州、和州、蕲州,矛头直指扬州、滁州。扬州、滁州守城的周将闻风而逃。周主听说后非常气愤,却因为水师还没有练成,不得不忍耐些时日,于是只命周将李重进加紧围攻寿州。当时,寿州城由南唐节度使刘仁赡把守,无懈可击。李重进就在寿州城下扎营,听从周主的命令,将步兵分为两队,一队屯兵城下,专力围攻,一队把守要塞,专防敌援,自己则在中间指挥,丝毫不敢怠慢。不久,唐将朱元、边镐、许文等率兵数万前来支援寿州,各军在紫金山上扎下十几个寨子,与城中遥相呼应,还在南边筑起了甬道,以便把粮食运往城中。李重进乘夜偷袭甬道,杀败唐将,夺下几十车粮草,得胜回营。朱元等人吃了败仗,不敢紧逼,只得守在紫金山上遥作声援。
周主听说有唐兵支援寿州,担心李重进一个人不能应对,就命王环为水军统领,自己亲自监督战船,从闵江进入淮河。这个消息传到唐营,朱元等人惊恐万分,立刻向金陵求援。唐主派齐王李景达以及监军陈觉,率兵五万支援寿州。过了几天,周主抵达寿州城。朱元登山遥望,只见战船如梭,顺流而来,不禁大惊道:“常听说南方人使船,北方人使马,谁料北方人如今也能乘船飞驶,比我们南方人还敏捷,真是出人意料。”既而有一艘巨大的战船,蔽江前来,正中间坐着一位衮衣龙袍的大元帅。朱元料知是周世宗,再看旁边有一位威风凛凛、相貌堂堂的大将,比周主还要威武,禁不住称赞起来,指着那人问身边的将校:“那是何人?”将校在战场上遇到过周将,便说:“那就是赵匡胤。”朱元感叹道:“我听说他智勇双全,今日远远望见,才知名不虚传。”
正说着,周主已到紫金山,号炮三响之后,命将士登岸。周主身穿铠甲,率兵攻城。同时,赵匡胤另外带了一些将士来攻打紫金山上的唐寨,唐将边镐、许文緽开寨迎战。战了一会儿,赵匡胤忽然佯装败退,边镐、许文緽不知有计,驱兵直追。赵匡胤边战边退,退到寿州城南,忽然掉头杀回,用长枪大戟刺入唐军阵中。唐兵的前队纷纷落马,边、许二将正准备全力突围,忽然左边杀入一队,是周将李怀忠的人马,右边又杀入一队,是周将张琼的人马。两队周军捣入阵内,好似虎入羊群,边镐、许文緽无法拦阻,慌忙后退。哪知部队已被斩成数截,首尾不能相顾,连退避都来不及了,只剩下几十名骑兵跟随边、许奔回紫金山。赵匡胤令将士们大喊:“投降者免死!”于是进退两难的唐兵只好下马投降。赵匡胤收复了降军,再去攻打紫金山的下寨。边镐、许文緽已丧失全部精锐,只盼着朱元派人出来相救,不料朱元寨内已竖起降旗,二人只好越过紫金山,鼠窜而去。
李景达与陈觉正准备率兵进入淮水,偏偏遇到周军水师统领王环。两军正在酣斗,周主亲自带着数百名骑兵夹岸督战。水兵见周主亲临战场,越战越勇。赵匡胤也因紫金山已经荡平,前来相助。李景达、陈觉这时候还不知道边镐、许文緽已经败北,仍在勉强支持,眼见周兵越来越多,不免有些惊讶,就令探子爬上桅杆去瞧。不瞧还好,这一瞧,只见那紫金山上已悬遍了大周的旗号。当下报告李景达,李景达对陈觉说:“难道紫金山各寨已被周兵夺去了?”陈觉说:“要不是夺去,怎么悬挂着“周”字旗号?看来我们还是退兵吧,不然只会全军覆灭。”李景达于是传令退兵。将士们接到退兵令,自然无心恋战,纷纷退了回去。周军趁势杀来,夺得军舰、器械无数,唐兵或降或亡,共损失两万人。李景达、陈觉逃回金陵。
寿州城内的刘仁赡连年防守,如今已经弹尽粮绝,又听说援军败北,急得疾病缠身,卧床不起。周主领兵来到城下,用箭射入招降书,劝他速速投降。南唐监军周廷构与都指挥使张全约商量:“主帅病重,不能指挥作战,现在兵疲粮尽,靠我们怎么能守住此城呢?与其让敌人杀进来,肆意屠戮,不如见机投降,还能保全性命,你以为如何?”张全约连声赞成,于是就代刘仁赡写好降表,然后开城投降。刘仁赡那时已不省人事,周主入城以后,仍让他住在城里,还让他的家人安心侍奉他,封他为天平节度使,兼中书令。刘仁赡当天辞世,周主追封他为彭城郡王。
拿下寿州后,周主还朝,赵匡胤也随驾北归,被加封为义成军节度使,晋升为检校太保。没过多久,周主出兵攻打濠州、泗州,赵匡胤主动请命做前锋。泗州城外的唐营来不及防备,忽然被赵匡胤捣入,急得手忙脚乱。唐营外停泊着战舰,舰内已逃得空无一人。赵匡胤乘势登船,直抵泗州城下。泗州守将范再遇十分惊慌,当即开城乞降。赵匡胤入城后,下令禁止烧杀抢掠,百姓们交口称赞。
周主听说泗州已被平定,便转移兵力攻打濠州。濠州团练使郭廷谓举城归降。周主就让郭廷谓、徇天长及指挥使武守琦等人前去攻打扬州,南唐守将望风而逃,泰州、海州也相继归附。周主又开始进攻楚州,楚州防御使张彦卿与都监郑昭业誓死固守,周主猛攻不克。南唐节度使陈承诏出兵清口,与城中连为掎角,互相呼应,使得楚州更加牢固。这让周主很烦恼,于是调赵匡胤助战。
赵匡胤随即调集水师,顺着淮水北上。到达清口时已经黄昏,将士们都想在港口稍作休息,赵匡胤说:“听说清口有唐营,我军忽然到达,唐营必定没有防备,我军正好乘夜偷袭,捣毁唐营。怎么能停下来休息呢?”说完,就命人扬帆疾驶,直达清口唐军的大营附近。那时正好天色阴沉,淡月无光,唐营中虽然有人巡逻,但见没什么动静,巡逻的士兵们就回营睡觉去了。赵匡胤领兵悄悄登岸,点起火把,呐喊一声,奔入唐营。唐军刚刚入睡,这时忽然惊醒,见营帐外已经火光四起,杀声震天,还没有来得及拿武器,周兵已经闯了进来。唐兵赤手空拳怎么对敌?周兵顺手乱剁,杀死唐兵数千名。
赵匡胤杀入后帐,不见陈承诏,料想他已经先行逃走,就带着数百骑兵追赶。大约走了五六里,忽然看见前面有一道黑影隐约奔驰,当即加鞭疾驱,急行数里才追上。这黑影正是陈承诏,他从梦中惊醒,孤身潜逃,好不容易跑了若干里,偏偏被赵匡胤追上,只好束手就擒。赵匡胤捉住陈承诏,当即转到楚州城外周主的大营中将他献上。周主大喜,和赵匡胤一起攻城。楚州城中势孤援绝,哪里抵挡得住,不久便被周兵攻入了。张彦卿与郑昭业仍率军奋战,杀到弓尽刀缺,张彦卿被乱军杀死,郑昭业拔剑自刎,守兵一千多人全部战死,无一投降。周主感叹不已,下令将张彦卿、郑昭业的尸首好生安葬,随后贴出告示安定民心。周主休息了几天,继续率军南下。
唐主接到战败的消息,急得如坐针毡,便让陈觉去求和,表示愿意传位给太子弘冀,听命于周廷,并献出庐、舒、蕲、黄四州,以江为界,恳请周主息兵。周主说:“朕兴师也只是想占领江北,现在你举国归附,朕还有什么话说?”于是写信给唐主,然后罢兵。唐主自己除去帝号,奉周正朔。江北已定,周主凯旋而归,百官依次领赏。不久,唐主遣密使到周,私赐赵匡胤书信,并送白银三千两。赵匡胤笑着说:“这分明是反间计,我怎么能被他算计呢?”然后将书函、白银一并呈给周主,周主认为赵匡胤是个忠义之人,于是封他为忠武军节度使。这时,赵弘殷旧病复发,医治无效,与世长辞。周主追封赵弘殷为太尉及武清节度使,封赵匡胤的母亲杜氏为南阳郡太夫人。
周世宗显德六年,周主认为北方边境尚未平复,北汉时常将辽寇引入,边境屡屡为患,便下诏亲自征辽。当即召赵匡胤入朝,命他为水路都部署,另命亲军都虞侯韩通为陆路都部署。两将先行出发,水陆并进,周主作为后应。赵匡胤带领战舰即刻出发,辽地兵民都毫无防备,看见周兵到来,吓得四处逃散。宁州刺史王洪接到周兵入境的消息,正准备搬救兵守城,谁知周师已经兵临城下。王洪居守空城,自知抵挡不住,只好开城投降。赵匡胤收降王洪后,让他做向导,进逼益津关。关中守将终廷辉登关南望,只见河中敌舰一字排开,旌旗飘摇,戈戟森严,不禁大惊失色。正在一筹莫展的时候,忽然听见关下有人大叫:“快快开关!”终廷辉见是宁州刺史王洪,就问:“你来做什么?”王洪说:“我与你本是一路人,今天只身到此,有要事与你商议。”终廷辉将他迎进来,王洪说:“周兵势力强大,你不如投降好了。”终廷辉踌躇半晌,想不出什么方法,只好依照王洪的话,出城投降。赵匡胤将终廷辉好言抚慰一番,并问他到瓦桥关该怎么走。终廷辉说:“这里到瓦桥关只有几十里,但水路狭隘,大帅如果要前去,必须舍船登陆。”赵匡胤马上派将领与王洪驻守宁州,留下几百名士兵帮终廷辉把守益津关。赵匡胤心想韩通还没有来,不宜久留,就令军士一起登岸,向西去了。不到一天,赵匡胤他们就走到了瓦桥关下。守将姚内斌立即投降。
赵匡胤请周主入关,周主设下酒席大宴群臣,并在席间商议夺取幽州一事。将士们都说:“陛下离京不过四十二天,没费多大力气,就拿下燕南各州。辽主痛失燕南,势必大肆集结士兵,死守幽州。还望陛下三思而后行。”周主没有说话,但脸上已经露出不高兴的神色。散宴后,周主召李重进入帐,对他说:“朕志在统一中原,削平南北,现在已经出兵到此,还得了燕南各州,难道要就此罢手不成?你率领一万士兵,明日出发,朕随后就到。不捣毁辽都,决不返师!”李重进答应着退下。周主又命令孙行友带领五千骑兵,马上去攻打易州。孙行友也领命而去。
第二天,李重进率兵先行。到了固安,守城的官兵早都逃跑了,城门大开,任由周兵拥入。入城之后,李重进让士兵稍作休息。转眼间周主也到了,李重进便奉驾前进。走到固安县北,只见一条长河挡在面前,这条河水流潺潺,深不可测。询问当地人,得知这河叫安阳河,河中本有木筏,因对岸辽军听说周军来犯,便将木筏藏了起来。汪洋浩渺,不能飞渡,周主就下令伐木造桥,自己率军在瓦桥扎营。不料他晚上竟得了寒疾,本来是夏天,却觉得很冷。第二天孙行友的捷报传来,并押来辽国刺史李在钦。周主带着病去问话,问他愿意投降,还是愿意死。李在钦怒斥道:“要杀就杀,何必多言?”周主立即下令将他斩首。却忽然觉得头晕目眩,急忙退入寝室。过了两天,周主的病还是没有起色,众将想请他还朝,又担心触怒龙颜,都不敢请奏。赵匡胤说道:“还是我进去说服皇上吧。”说完便径直走入周主的寝室,请他还驾。