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4月中旬左右，外围战斗进入收尾阶段，宋军继续长驱直入，连克岢岚、隆州、岚州等重镇，这些重镇的指挥官或投降，或被杀，宋军逐渐扫清太原周边地区的障碍。
4月下旬，大宋西路军达到太原西面，而老赵也跟着随后赶到，那天老赵兴致很高，特地令人将抓获的北汉信使押到太原城下，当着守城将士们的面砍掉了他的脑袋，这一场景真是现实版的杀鸡儆猴，守城的将士们见着这样血腥的场面，一个个都吓得心惊胆战，大家都在心里琢磨：这还怎么玩啊，人家是来和咱们拼命的，真是有钱的怕不要命的，这下麻烦大了。
为了彻底击垮守城将士们的心理防线，老赵可没少花费心思，杀了信使后，他又在太原西面几里地的地方搞起了演习，把带来的攻城器具，大炮等等之类的家伙都给弄出来，震天动地的呐喊声，响彻在太原城外，这样的动静即便是个聋子估计也被吓到；此外，老赵还从军中找来几百个功夫好，力气大的，而且不怕死的勇士，让他们脱掉上衣，露出发达的胸肌，然后每人带着两把重剑在城下表演，就跟大街上卖跌倒药酒的江湖艺人一样，这一群猛男列队来到城下，煞有介事的表演，一时间空中乱剑横飞刀光剑影闪瞎你的眼睛。
最后该表演的也演完了，该炫耀的炫耀够了，老赵觉得是时候收网了。
24号，西路军先行对太原发动攻击，战事打得很胶着，老赵也不玩虚的，穿上盔甲提着战刀就冲到前线，老赵虽然很多年没有亲自上前线砍人，但是当年学着的本事依旧还在，西路军将士眼看皇上都冲锋陷阵，一个个跟打了鸡血一般，发了疯似的与北汉部队厮杀。
榜样的力量很重要，都说兵熊熊一个，将熊熊一窝，手底下的兵战斗力如何，关键还是看主帅的态度，如果当官的都贪生怕死，谁还会不要命的往前冲。老赵亲自上阵，杀敌是其次，鼓舞士气才是最终目的。
老赵是个实干家，就跟俄罗斯总统普京一样，什么都得会点，兴许不是很擅长，但在关键时刻他能豁出去露一手，这对于底下的将士们来说无疑是最大的鼓励。
这不，西路军在老赵亲自率领下，都杀红了眼，轻伤不下火线，比如汉琼、荆嗣等人，牙齿被打掉了，继续杀；身上中了十几箭，继续往前冲；哪怕身上已经伤横累累，这哥俩愣是没吭声，只顾着杀敌，其他的都抛到了身后。最后，还是在老赵的劝说下，这二位才退下前线疗伤。
你说摊上这样的部队，你还能怎么办？
刘继元只能眼睁睁的看着城池一点点被攻破，援军无望，抵抗也毫无成效，此时此景仿佛又是一次轮回。
到了五月份，宋军全部主力集结城下，五月三号，北汉骑兵总指挥郭万超在西面扛不住了，宣布投降大宋。
老赵掐那日例行巡视，看着四处破败的城墙，他忍不住掐指一算，嗯，破城就在近日。他随后找来几个嗓门大的，把他们安排到各个城门下面对着城内喊话。
“里面的士兵都听着，你们已经被我大宋军队团团包围，你们有权保持沉默，也可以选择继续负隅顽抗，但请你们听着，我大宋皇帝明天将在城内宴请各位参战将士，你们的时间已然不多，请各位好自为之。”
喊话一遍遍的在城下回荡，对于守城将士们而言，这简直是煎熬，部队的士气在这一天跌落到低谷。
第二天上午，太原城内，刘继元坐在祖宗牌位前，忧心忡忡，其实这时候再讨论如何调兵遣将已经没有任何意义，刘继元担心的是，与大宋僵持了这么久，待到老赵攻破城池后会不会屠城，这是个很严重的问题，他不希望因为自己的缘故，给太原城的老百姓带来杀身之祸。
门外，进来抬进来一人，此人正是已经退休的元老人物马峰，当时马峰正好生病在家，眼瞧着太原即将沦陷，马峰实在是坐不住了，他让家里人抬着他去找刘继元。
“大王，如今局势已经失控，您心里难道还没有主张？”马峰躺在担架上，有气无力的说道。
刘继元见来人正是马峰，哭着爬了过去，跪在马峰身边嚎啕大哭。
“降了吧，大势已去，你我都得面对现实，咱总不能为了私利祸害老百姓的性命才是。”
三个小时后，刘继元委派外交官李勋带着投降书到大宋军营中的投降，老赵见此情形十分高翔派外宾接待官李勋携带降书前往北宋王朝北伐军大营投降。中午时候，赵光义抵达太原城北，在城楼上宴请跟随官员，接受刘继元的投降。
五月七号，刘继元率领朝中大小官员，穿着布衣带着印信出城投降，老赵走上前去，询问他为何这才投降，刘继元赶紧叩头回答道：“其实，天朝大军将太原围困的时候，我就决意投降，只是底下有一群亡命之徒威逼我不准投降，无奈之下，我才只能硬着头皮和天朝大军抵抗，还请陛下恕罪。”
老赵听过后，立即吩咐身边的将领，即可捉拿这帮亡命之徒，杀无赦。安排完这些，老赵脸上有恢复了笑容，他扶起刘继元，安慰他说：“我老赵也是通情达理的人，人嘛，谁都有犯错的时候，改正过来还是好同志嘛，更何况你也是为了保护百姓生命安全，这事儿就此了结吧。”
至此，北汉政府宣告灭亡，北汉下辖十个州，数十个县一并归附大宋朝廷。北汉政府归附也标志着五代十国的战乱时代正式结束。