耶律大石分析当时形势，决定向金称臣，同宋朝结好。但是，赵佶认为这是夺回燕云十六州的好机会，出兵二十万攻打南京。耶律大石率军迎战，大败宋军于白沟河。不久耶律淳病死，其妻萧德妃摄政。宋兵又来进攻，奇袭南京城。在巷战中辽军再次取胜，使得兵心复振。</p>
次年，耶律大石率军在奉圣州龙门壁附近，兵败被俘。他逼迫为金兵带路，去偷袭耶律延禧的青冢大营。后来，他从金营逃脱，投奔耶律延禧。耶律延禧责备耶律大石说道：“我还没有死，你怎么敢立耶律淳？”耶律大石回答道：“陛下拥有全国的力量，不能去阻挡一下敌人，抛弃国家社稷远远逃遁，致使百姓生活在水深火热之中。即使立十个耶律淳，都是太祖的子孙，岂不强似去乞求别人来宽宥性命？”耶律延禧无言以对，赐给酒食，赦免其罪。</p>
但是耶律大石心中不能自安，就杀死萧乙薛、坡里括，自立为王，率领铁骑二百乘夜逃遁。他向北走了三天，过黑水，见到白达达详稳床古儿。床古儿进献马匹四百只、驼二十只、羊若干。他继续向西行，来到可敦城，驻军于北庭都护府。</p>
在这里，他会集威武、崇德、会蕃、新、大林、紫河、驼等七州以及大黄室韦、敌剌、王纪剌、茶赤剌、也喜、鼻古德、尼剌、达剌乖、达密里、密儿纪、合主、乌古里、阻卜、普速完、唐古、忽母</p>
思、奚的、纠而毕十八部王之众。</p>
耶律大石晓谕他们道：“我祖宗历经艰难创下大业，经历了九代二百年。金人作为臣属，逼迫我国家，残杀我黎民，屠杀毁灭我城邑，使我们的皇帝陛下逃难于外，想到这些我日夜都痛心疾首。我现在仗义西行，想借助众蕃部的力量，翦灭我们的仇敌，恢复我国的领土疆域。你们之中有顾念痛惜我们国家，忧虑我们的社稷，思量共同救出君父，济助生民于苦难之中的人吗？”众人齐声称是。于是他得到精兵了一万余人，设置官吏，编列排甲，准备仪仗器具。</p>
几年后，他以青牛、白马祭祀天地、祖宗，整顿队伍向西进发。他先写信给回鹘王毕勒哥说道：“从前我国太祖皇帝北征，经过卜古罕城，曾派遣使者到甘州，下诏给你们祖先乌母主说：‘你思念故国吗，朕马上就可以为你恢复，你担心不能回去吗，我已经拥有这片土地了。我拥有，也就是你拥有了。’你的祖先当即上表致谢，认为国家迁来此地，已有十几代人，军民都留恋现有国王，不愿迁居异地，所以我也就不能重返故国了。这表明我国与你们国家的交好已有多年历史了。现在我准备向西前往大食，向你们国家借道，你们切不可生疑。”</p>
毕勒哥接到书信，当即到客舍迎接，大宴三日，临走之前，又进献六百匹马、一百只骆驼、三千只羊，并愿以子孙为人质做附庸，送至境外。所经过之处，为敌的击败之，降附的安抚之。行军万里，有好几个国家归附，获得的骆驼、马匹、牛、羊、财物，不可胜数。兵力日益强大，士气日益高涨。</p>
到了寻思干，西域各国合力举兵十万，号称忽儿珊，前来拒战。两军相距大约两里。耶律大石晓谕将士说道：“敌军虽多，但是没谋划。如果我们攻击他们，他们便会首尾不能相救，我军定会获胜。”</p>
于是耶律大石派六院司大王萧斡里剌、招讨副使耶律松山等率兵两千五百人攻击其右路，枢密副使萧剌阿不、招讨使耶律术薛等人率兵两千五百人攻其左路；自己率众进攻其中路。三军一齐攻击，忽儿珊大败，伏尸数十里。耶律大石驻军于寻思干共九十日，回回国王前来降附，贡献土产。</p>
他又西行至起儿漫，文武百官立耶律大石为皇帝。他追谥祖父为嗣元皇帝，祖母为宣义皇后。他对百官说道：“我与你们行程三万里，跋山涉水过沙漠，日夜艰辛前行。仰赖祖宗之福佑，你等众人之力，我冒昧地登了大位。你们的祖、父都应该加以存恤善后，以共享荣耀。”从萧斡里剌以下四十九人的祖父和父亲，封号爵赏各有等差。</p>
后来，东喀喇汗国阿赫马德汗死，其子易卜拉欣汗不得人心，造成康里人和葛逻禄人叛乱，被迫邀请耶律大事出兵协助平乱。耶律大石很快平定了康里和葛逻禄，把东喀喇汗国降为附庸，割取其北疆一带为辽国直辖领地。</p>