张敬达筑长围以攻晋阳。石敬瑭以刘知远为马步都指挥使，安重荣、张万迪降兵皆隶焉。知远用法无私，抚之如一，由是人无贰心。敬瑭亲乘城，坐卧矢石下，知远曰：“观敬达辈高垒深堑，欲为持久之计，无他奇策，不足虑也。愿明公四出间使，经略外事。守城至易，知远独能办之。”敬瑭执知远手，抚其背而赏之。

唐主使端明殿学士吕琦至河东行营犒军，杨光远谓琦曰：“愿附奏陛下，幸宽宵旰。贼若无援，旦夕当平；若引契丹，当纵之令入，可一战破也。”帝甚悦。帝闻契丹许石敬瑭以仲秋赴援，屡督张敬达急攻晋阳，不能下。每有营构，多值风雨，长围夏为水潦所坏，竟不能合，晋阳城中日窘，粮储浸乏。

后晋高祖天福元年（公元936年），石敬瑭派使者从僻路去契丹请求救援，让桑维翰草拟表章向契丹主称臣，并且请求用对待父亲那样的礼节来侍奉契丹主，相约等事情成功的那一天，将卢龙一道以及雁门关以北诸州全都划割给契丹。刘知远劝谏他道：“称臣就可以了，再用父亲的礼节侍奉他就实在太过分了。用丰厚的金银绢帛贿赂他，自然足够促使他发兵救援了，没有必要再许诺割给他土地，否则，恐怕以后就会成为中原的大患，到那时后悔可就来不及了。”石敬瑭却不听劝。依然派人将表章送到了契丹，契丹主耶律德光看后大喜过望，告诉他的母亲说道：“孩儿我近来梦见石郎派使者前来，如今果然来了，这真是天意啊！”随即便给石敬瑭写了回信，许诺等到中秋时节，就会倾尽全国兵马前来救援他。

张敬达修筑很长的包围工程用以进攻晋阳。石敬瑭让刘知远担任马步都指挥使，把安重荣、张万迪的降兵都交付他统领。刘知远依法办事，从不徇私舞弊，对待军民一视同仁，因此他手下的人都没有二心。石敬瑭亲自登临城上视察兵力部署，坐卧在敌人的矢石投射之下。刘知远说：“察看张敬达这些人修筑高垒深沟，是想做持久的打算，他们根本没有什么奇策，是不值得顾虑的。请您向四面派出走僻路的使者，多多经办对外事务。守城的事其实很容易，就交给我知远一个人就行了。”石敬瑭因此握着刘知远的手，抚拍他的脊背，对他大加赞赏。

后唐主派遣端明殿学士吕琦到河东行营去犒劳军队，杨光远对吕琦说：“请您附带着上奏陛下，希望主上不要为此太过操劳。贼兵假如没有援兵，那么用不了多久就会被平定；假如他勾结契丹前来进犯，那么就故意放他进来，一次战斗就可以将他打败。”后唐末帝听后甚是喜悦。末帝得知契丹答应石敬瑭等到中秋时节发兵前来支援他的消息后，就连着好几次督促张敬达火速攻打晋阳，却都没能攻下。每逢对包围工事有所营建，往往会遭遇风雨天气，这样一来，包围工事就又被水浸所破坏，竟然不能合拢。晋阳城中越来越窘迫，粮食储备都因遭到浸泡而短缺。

九月，契丹主将五万骑，号三十万，自扬武谷而南，旌旗不绝五十余里。代州刺史张朗、忻州刺史丁审琦婴城自守，虏骑过城下，亦不诱胁。审琦，洺州人也。辛丑，契丹主至晋阳，陈于汾北之虎北口。先遣人谓敬瑭曰：“吾欲今日即破贼可乎？”敬瑭遣人驰告曰：“南军甚厚，不可轻，请俟明日议战未晚也。”使者未至，契丹已与唐骑将高行周、符彦卿合战，敬瑭乃遣刘知远出兵助之。张敬达、杨光远、安审琦以步兵陈于城西北山下，契丹遣轻骑三千，不被甲，直犯其陈。唐兵见其赢，争逐之，至汾曲，契丹涉水而去。唐兵循岸而进，契丹伏兵自东北起，冲唐兵断而为二，涉兵在北都多为契丹所杀，骑兵在南者引归晋安寨。契丹纵兵乘之，唐兵大败，步兵死者近万人，骑兵独全。敬达等收余众保晋安，契丹亦引兵归虎北口。敬瑭得唐降兵千余人，刘知远劝敬瑭尽杀之。

是夕，敬瑭出北门见契丹主，契丹主执敬瑭手，恨相见之晚。敬瑭问曰：“皇帝远来，士马疲倦，遽与唐战而大胜，何也？”契丹主曰：“始吾自北来，谓唐必断雁门诸路，伏兵险要，则吾不可得进矣。使人侦视，皆无之。吾是以长驱深入，知大事必济也。兵既相接，我气方锐，彼气方沮，若不乘此急击之，旷日持久，则胜负未可知矣。此吾所以亟战而胜，不可以劳逸常理论也。”敬瑭甚叹伏。

九月，契丹主耶律德光亲自统领五万骑兵，号称是三十万，从代州扬武谷一路向南进发，旌旗连绵不断长达五十多里。代州刺史张朗、忻州刺史丁审琦孤城自守，契丹骑兵路过城下时，竟然也没有诱降威胁他。丁审琦是洺州人。十五日，契丹主一行抵达晋阳，将兵马设列在汾北的虎北口。先派人对石敬瑭说：“我准备今天动手讨伐贼兵，你觉得怎么样？”石敬瑭派人驰马告诉他道：“南军兵力非常雄厚，不可以轻敌，请等到明天议论好如何开战以后再出战也不迟。”使者还未抵达契丹军营，契丹兵就已经同后唐骑将高行周、符彦卿等人开始交战，石敬瑭随即派刘知远出兵援助契丹。张敬达、杨光远、安审琦用步兵在城西北山下布阵，契丹派三千轻骑兵，不披盔甲，直接冲到唐兵的阵列中。唐兵见契丹兵势单力薄，便争相对他们进行驱赶，等到了汾水转弯处，契丹兵涉水而去。唐兵沿着河岸一路向北进军，这时契丹的伏兵从东北蜂拥而出，冲击唐兵，将唐兵分成了两部分，位于北面的步兵大多都被契丹所杀，位于南面的骑兵则撤回了晋安营寨。契丹任由兵马趁乱出击，唐兵随即大败，步兵死亡人数将近万人，骑兵却得以保全。张敬达等人集中剩余兵力退保晋安，契丹也率领其兵士返回到虎北口屯驻。石敬瑭俘虏了后唐降兵一千多人，刘知远劝石敬瑭将他们全都杀掉。

这天晚上，石敬瑭从北门出去，谒见契丹主。契丹主拉着石敬瑭的手，大有相见恨晚的意味。石敬瑭问道：“皇帝远道而来，兵疲马倦，急切与唐兵交战却还能大获全胜，这是何原因呢？”契丹主说：“刚开始我从北面过来的时候，想到唐兵肯定会切断雁门的各条道路，在险要之地派兵设伏，那样的话，我就不可能顺利前行了。于是我就派人前去侦察，结果并没有发现断路和伏兵，这样才让我得以长驱直入，知道事情已经胜利在望了。等到兵马相接以后，我军的气势正盛，彼军的气势却很沮丧，假如不趁此机会急速进击他，那么等到时间拖得长了，到时谁胜谁负就不可预测。这正是我能够速战速决的原因，是不能用谁劳谁逸的常理来加以衡量的。”石敬瑭听后甚是叹服。

壬寅，敬瑭引兵会契丹围晋安寨，置营于晋安之南，长百余里，厚五十里，多设铃索吠犬，人跬步不能过。敬达等士卒犹五万人，马万匹，四顾无所之。甲辰，敬达遣使告败于唐，自是声问不复通。唐王大惧，遣彰圣都指挥使符彦饶将洛阳步骑兵屯河阳，诏天雄节度使兼中书令范延光将魏州二万由青山趣榆次，卢龙节度使、东北面招讨使兼中书令北平王赵德钧将幽州兵由飞狐出契丹军后，耀州防御使潘环合西路戍兵由晋、绛两乳岭出慈、隰，共救晋安寨。契丹主移帐于柳林，游骑过石会关，不见唐兵。

契丹主谓石敬瑭曰：“吾三千里赴难，必有成功。观汝气貌识量，真中原之主也。吾欲立汝为天子。”敬瑭辞让数四，将吏复劝进，乃许之。契丹主作册书，命敬瑭为大晋皇帝，自解衣冠授之，筑坛于柳林。是日，即皇帝位。割幽、蓟、瀛、莫、涿、檀、顺、新、妫、儒、武、云、应、寰、朔、蔚十六州以与契丹，仍许岁输帛三十万匹。己亥，制改长兴七年为天福元年，大赦；敕命法制，皆遵明宗之旧。

十六日，石敬瑭率领兵马会合契丹兵马，将晋安寨包围了起来，并在晋安的南面安营扎寨，长达一百多里，宽约五十里，遍布带铃索的吠犬，人们根本连半步都休想过去。这时张敬达等人的士兵尚有五万人，马有万匹，四面张望着，却不知道往哪里去好。十八日，张敬达派使者向后唐朝廷奏报打了败仗，之后便再也没有任何音讯了。后唐主深感恐惧，派遣彰圣都指挥使符彦饶统领洛阳步兵、骑兵在河阳屯驻，末帝还诏令天雄节度使兼中书令范延光率领魏州的两万兵马从邢州青山奔赴榆次，卢龙节度使、东北面招讨使兼中书令北平王赵德钧统率幽州兵悄悄地从契丹军阵之后突击，耀州防御使潘环糺会合西路戍守的兵士从晋州、绛州间的两乳岭出兵向慈州、隰州共同援救晋安寨。契丹主把军帐移到了柳林，游骑过了石会关，竟然还没有遇见唐兵。

契丹主对石敬瑭说：“我从三千里以外赶来为你解决危难，肯定会成功。我察看你的器宇容貌和见识气量，真的很有中原国主的风范啊！我打算拥立你做天子。”石敬瑭推辞谦让了好多次，将吏们也反复劝说他接受大位，最后他才答应了。契丹主令人制作册封的文书，命令石敬瑭做大晋皇帝，自己解下衣服冠冕亲自授予他，在柳林搭台筑坛。当天，就登上了皇帝的宝座，并割让了幽、蓟、瀛、莫、涿、檀、顺、新、妫、儒、武、云、应、寰、朔、蔚十六个州给契丹，并且仍然许诺每年输送三十万匹绢帛给契丹。十一月十四日，后晋高祖皇帝石敬瑭下令，更改年号长兴七年为天福元年，大赦天下；敕命各种法制都继续遵循明宗时的旧规。