Đứng trước âm mưu và hành động rõ ràng công khai của địch, Lý Thường Kiệt cho rằng: "Ngồi yên đợi giặc không bằng đem quân ra trước, chặn thế mạnh của giặc". Được triều đình tán thành, ông huy động 10 vạn quân tiến hành một cuộc tập kích đánh thẳng vào các căn cứ chuẩn bị xâm lược của kẻ thù ngay trên đất Tống.
Với danh nghĩa chính đáng là chỉ đánh Tống để giữ nước là đưa quân tới là để cứu dân, Lý Thường Kiệt đã viết bài hịch Phạt Tống lộ bố văn (bài văn công bố đánh giặc Tống) và cho yết bảng ở khắp nơi mà quân đội ta đi qua.
Bài hịch truyền đi đã đạt hiệu quả lớn: quân đội của Lý Thường Kiệt tiến đến đâu cũng đều được nhân dân Trung Hoa ở đó hoan nghênh, hưởng ứng.
Quân Việt bắt đầu tiến công vào đất Tống từ ngày 27 tháng 10 năm 1075. Thoạt tiên, quân Việt phá hủy một loạt các đồn trại biên giới, rồi lần lượt đổ bộ lên cảng và đánh chiếm các thành Khâm, Liêm. Sau đó đại quân tiếp tục tiến sâu vào đất địch.
Ngày 18 tháng 1 năm 1076 áp sát thành Ung. Đây là căn cứ quan trọng nhất trong những căn cứ địch dùng cho cuộc viễn chinh xâm lược vào Đại Việt. Sau 42 ngày vây hãm và tấn công quyết liệt, ta hạ được thành, tiêu diệt và bắt sống nhiều tên địch.
Theo chủ trương đã định, quân ta được lệnh san bằng các thành lũy lớn nhỏ, tiêu huy các kho tàng lương thực, vũ khí, giáng đòn sấm sét làm tổn thất nghiêm trọng các cơ sở vật chất và phương tiện chiến tranh của địch, làm nhụt nhuệ của bọn cầm quyền phương Bắc trong việc chuẩn bị chiến tranh xâm lược.
Sau khi đã đạt mục tiêu của cuộc đánh sang đất Tống, Lý Thường Kiệt quyết định rút nhanh quân về nước. Cuộc rút quân rất đúng lúc, vừa bảo toàn được lực lượng, vừa phá được kế hiểm của giặc: chúng định điều quân lẻn sang đánh úp Đại Việt nhân lúc đại quân còn đang ở bên nước chúng.
Cuộc tập kích chiến lược đã giành được thắng lợi hoàn toàn. Lịch sử ghi nhận chiến công kỳ diệu này, chiến công có một không hai trong lịch sử kháng chiến chống ngoại xâm của dân tộc Việt. Gắn liền với chiến công ấy, là tên tuổi vị chủ tướng tài ba Lý Thường Kiệt.
Nhà viết sử Ngô Thì Sĩ ca ngợi ông: "bày trận đường đường, kéo cờ chính chính, mười vạn thẳng sâu vào đất khách, phá quân ba châu như chẻ trúc, lúc tới còn không ai dám địch, lúc rút quân còn không ai dám đuổi, dụng binh như thế, chẳng phải nước ta chưa từng có bao giờ"? (Việt sử tiêu án).
Tuy bị thua đau, nhưng nhà Tống vẫn rất ngoan cố. Lý Thường Kiệt biết chắc thế nào chúng cũng sẽ kéo quân sang phục thù và tiếp tục thực hiện mục tiêu xâm lược mà chúng chưa bao giờ chịu từ bỏ.
Ông cử người vào đất Tống để theo dõi cụ thể công việc chuẩn bị và kế hoạch xâm lược của quân Tống.
Ông tự mình đi xem xét vùng biên cương phía nam và tăng cường lực lượng bố phòng ở đó nhằm chặn sự tiến công quấy rối của quân Champa.
Ông bố trí kế hoạch cho các lực lượng vũ trang địa phương, các thổ binh, hương binh ở vùng núi phía bắc làm nhiệm vụ kiềm chế và tiêu hao địch trên các con đường tiến vào của chúng.
Ông tập trung xây dựng phòng tuyến chính của quân ta dựa vào bờ nam sông Như Nguyệt (sông Cầu), có rào giậu nhiều tầng, chạy dài trên 200 dặm từ chân núi Tam Đảo đến sông Lục Đầu. Dưới sông có thủy quân, trên thành có quân đóng và tuần tiễu. Với phòng tuyến này, quân ta nắm chắc khả năng chặn địch, bảo vệ an toàn kinh thành Thăng Long và cả một vùng trung châu rộng lớn và trù phú của đất nước.
Cuối năm 1076, đại quân Tống chia làm nhiều cách vượt biên giới tiên ào ạt vào Đại Việt. Sau một tháng phải luôn luôn đối phó với những cuộc chống trả quyết liệt của nhân dân Đại Việt trên vùng biên giới và thượng du. Cuối cùng ngày 18 tháng 1 năm 1077, đại quân Tống cũng tiến được tới bờ bắc sông Cầu. Nhưng đến đây, chúng đã bị chặn đứng lại. Phòng tuyến sông Cầu sừng sững như một bức tường thành, vững chãi, uy nghiêm và đầy thách thức. Chúng buộc phải dừng quân, tập kết trên một trận tuyến dài 30km từ bến đò Như Nguyệt đến chân núi Nham Biền, để từ đó triển khai các đợt tiến công sang phòng tuyến của quân Việt.
Một lần, chúng tập trung binh lực, đột phá trận tuyến quân Việt ở bến đò Như Nguyệt, chọc thủng được một đoạn phòng tuyến quân tiên phong của chúng tiến về phía Thăng Long. Nhưng quân Việt do Lý Thường Kiệt chỉ huy đã phản công kịch liệt. Chúng bị tổn thất nặng nề, phải mở đường máu mà tháo chạy.
Lần khác, chúng lại mở đợt tấn công mới. Với những bè lớn, mỗi bè trở được 500 quân qua sông, chúng liên tiếp đưa những đạo quân mạnh đổ bộ lên bờ nam. Nhưng ở đây chúng lại đụng phải sức phản công dữ dội của lực lượng chiến đấu dũng mãnh dưới sự chỉ huy linh hoạt sắc bén của tướng quân Lý Thường Kiệt. Những đạo quân đổ bộ đều bị tiêu diệt hoặc phải đầu hàng.
Vào lúc cuộc chiến ra vô cùng quyết liệt, Lý Thường Kiệt đã viết Nam quốc sơn hà - một bài thơ bất hủ để cổ vũ tinh thần binh sĩ. Tương truyền rằng ông đã sai người giả làm thần nhân, nấp trong đền Truơng Hát ở bờ nam cửa sông Như Nguyệt, đọc bài thơ này.
Theo sách Việt điện u linh thì tướng quân Trương Hát là thần sông Như Nguyệt, chính thần nhân này đã được đọc bài thơ trên. Sách còn nói: "Đang đêm nghe tiếng vang trong đền đọc bài thơ ấy, quân ta đều phấn khởi. Quân Tống sợ táng đẩm, không đánh cũng tan".
Bài thơ Nam quốc sơn hà khẳng định chân lý hùng hồn: Nước Nam là một quốc gia lãnh thổ riêng, cương giới rạch ròi, quyền độc lập tự chủ của dân tộc là thiêng liêng bất khả xâm phạm.
Bài thơ thể hiện khí phách hào hùng về ý chí gang thép của dân tộc, cảnh cáo nghiêm khắc kẻ ngoại xâm, đồng thời cổ vũ mạnh mẽ quân dân ta hăng hái chiến đấu, tin tưởng vững chắc vào thắng lợi hoàn toàn.
Đi vào lịch sử, bài thơ được coi như bài Tuyên ngôn độc lập đầu tiên của dân tộc ta sau hơn một ngàn năm bị phong kiến nước ngoài đô hộ.
Qua thực tế chiến trường trên phòng tuyến sông Cầu, bài "thơ thần"đã truyền đi đã có một sức mạnh kỳ lạ, làm nao núng tinh thần quân địch, làm tăng nhuệ khí và thêm sức chiến đấu cho quân ta, trực tiếp góp phần làm xoay chuyển cục diện cuộc chiến đang trong giai đoạn cực kỳ quyết liệt, tạo điều kiện cho cuộc phản công chiến lược giành thắng lợi quyết định. Đó là cuộc phản công chiến lược do Lý Thường Kiệt chỉ huy, đại quân ta vượt sông bất ngờ đánh úp vào doanh trại chính của địch. Theo Việt sử lược thì quân Tống đại bại, bị tiêu diệt đến năm, sáu phần mười.
Sau chiến thắng trên, Lý Thường Kiệt đã chủ động phái người sang sông gặp tướng chỉ huy quân Tống, đặt vấn đề hòa giải nhằm sớm chấm dứt chiến tranh, với điều kiện là toàn bộ quân Tống phải rút khỏi đất Việt.
Bọn chỉ huy quân Tống đang lúc hoang mang cực độ trước nguy cơ bị tiêu diệt hoàn toàn, chúng vội vàng nhận điều kiện trên và lập tức rút quân hồi tháng 3 năm 1077, không cần chờ lệnh của triều đình nhà Tống.
Trong cuộc chiến đấu lần này, quân dân Đại Việt đã tiêu diệt hơn 19.000 quân địch. Tính cả cuộc tập kích lần trước vào Ung-Khâm-Liêm, quân Việt đã tiêu diệt gần 30.000 tên.
Thắng lợi huy hoàng của cuộc kháng chiến chống quân xâm lược nhà Tống (1075-1077) là một minh chứng hùng hồn về sự phát triển vượt bậc của dân tộc Việt sau một thế kỷ giành độc lập, quốc gia Đại Việt đã có đủ sức mạnh để chống lại một đế quốc lớn mạnh.
Làm nên thắng lợi, có công sức và sự hy sinh to lớn của toàn dân đoàn kết, chiến đấu kiên cường, dũng cảm và mưu trí sáng tạo. Làm nên thắng lợi, có cống hiến lớn lao của vị tướng tổng chỉ huy Lý Thường Kiệt. Với tài năng thao lược và nghệ thuật chỉ đạo chiến tranh kiệt xuất, luôn luôn thể hiện một tư tưởng tiến công rất cao trong chỉ đạo tác chiến, ông liên tục tiến công kẻ thù: đánh phủ đầu quân xâm lược khi chúng chưa kịp hành động, phản công nhanh chóng và quyết liệt ngay khi bị kẻ thù tiến công, đánh ngay vào đội quân mạnh nhất của địch, ngay trên hướng tiến công chủ yếu của chúng. Ông khéo kết hợp giữa tiến công và phòng ngự tích cực, giữa các cách đánh tập trung, đánh trận địa và đánh vận động. Ông vận dụng tài tình sự kết hợp giữa đấu tranh quân sự với công tác chính trị và hoạt động ngoại giao.
Non sông sạch bóng quân thù. Lúc này vua mới 12 tuổi. Lý Thường Kiệt lại tiếp tục gánh trách nhiệm lớn của triều đình trong công cuộc xây dựng đất nước, chăm lo đời sống nhân dân. Ông đã cho tu bổ đê điều, đường sá, đình chùa hư hỏng trong chiến tranh và tiến hành nhiều biện pháp nhằm cải tổ bộ máy hành chính trong toàn quốc.
Năm 1028, ông thôi chức Tể tướng và được cử về trị nhậm trấn Thanh Hóa. Làm việc ở đây suốt 19 năm trời, đến năm 1101 thì vua Lý Nhân Tông lại mời ông trở lại về triều giữ lại chức Tể tướng. Lúc này ông đã 82 tuổi.
Già rồi, nhưng ông vẫn tình nguyện cầm quân đi đánh giặc Lý Giác ở Diễn Châu (năm 1103), dẹp giặc Chiêm Thành quấy nhiễu ở Bố Chính (năm 1104). Ông còn tổ chức lại quân đội, duyệt đổi lại các đơn vị từ cấm binh đến dân quân.
Lý Thường Kiệt là một trọng thần đã trải ba triều vua (Lý Thái Tông, Lý Thánh Tông, Lý Nhân Tông), luôn luôn được triều đình tin tưởng, nể trọng.
Từ đời Lý Thánh Tông, ông đã được cất lên ngang hàng các hoàng tử, được vua nhận làm con nuôi và ban hiệu Thiên tử nghĩa nam. Đời Lý Nhân Tông, ông được nhà vua coi như em và ban hiệu Thiên tử nghĩa đệ
Ông mất năm 1105, thọ 86 tuổi. Khi mất được phong tặng Kiểm hiệu Thái úy bình chương quân quốc trọng sự, Việt quốc công, được lập đền thờ ở nhiều nơi.
Lý Thường Kiệt là một nhà quân sự kiệt xuất, có tài thao lược lỗi lạc, phá Tống bình Chiêm, đánh đâu thắng đấy. Ông cũng là một nhà chính trị tài giỏi và ngoại giao xuất sắc. Về văn học, ông để lại cho đời bài thơ bất hủ Nam quốc sơn hà,tác phẩm nổi tiếng nhất đời Lý và bài hịch hùng tráng Phạt Tống lộ bố văn.
Ông là một nhân cách lớn. Văn bia chùa Linh Xứng núi Ngưỡng Sơn đã ca ngợi ông như sau:
"Làm việc thì siêng năng, điều khiển dân thì đôn hậu, cho nên dân được nhờ cậy. Khoan hòa giúp đỡ trăm họ, nhân từ yêu mến mọi người, cho nên nhân dân kính trọng. Dùng uy vũ để trừ gian ác, đem minh chứng để giải quyết ngục tụng, cho nên hình ngục không quá lạm. Thái úy biết rằng dân lấy sự no ấm làm đầu, nước lấy nghề nông làm gốc, cho nên không để nỡ thời vụ. Tài giỏi mà không khoe khoang. Nuôi dưỡng đến cả những người già ở nơi thôn dã, cho nên người già nhờ thế mà được yên thân. Phép tắc như vậy có thể là cái gốc trị nước, cái thuật yên dân, sự tốt đẹp đều ở đấy cả".
Lý Thường Kiệt là một anh hùng dân tộc bậc nhất của đời Lý mà tên tuổi và sự nghiệp vẫn sáng chói mãi trong lịch sử vinh quang của dân tộc./.