因而堅信婁室此戰必勝。婁室率1000精兵來到耶俞水,登高遠望,見夏軍陣容不整。剛渡過此水,他的作戰方案便已形成,速遣人騎快馬馳報斡魯:“剛才我查看了敵情,見敵軍勢眾而無威,極容易打敗。一會兒,我率兵前去挑戰,假裝寡不敵眾而敗逃,把他們引過河來,然后以伏兵橫著截斷敵軍,我返身再戰,請您馬上進軍配合我。”
于是婁室把所率騎兵分成兩部分,一部分埋伏于北岸,一部分由他率領沖向彼岸,剛遇敵兵,婁室軍便假裝敗下陣來。被引過河來的敵軍還未立穩腳,此岸的伏兵便將他們的隊伍攔腰切斷,婁室迅速調整隊形,反身回戰,敵軍退卻。正好斡魯率大軍趕到,與婁室合兵追擊,夏軍大潰。
追至耶俞水,殺敵數千人。天祚帝逃往青冢。婁室軍追而圍之,遼國的秦王、許王及諸妃子、公主、從臣多被金軍俘獲。得軍械、資財無數,僥幸得脫的天祚帝,由應州又率5000騎與金軍決戰于白水濼,被金軍打得大敗而逃。派使者請降,金軍不準,天祚帝逃往云內。婁室軍作為先鋒,馬快兵勇,追得天祚帝惶惶不可終日。聽說天祚帝要投奔西夏,金軍以威嚇和利誘手段迫使西夏以事遼之禮事金,這就使天祚帝失去了最后的依賴和藏身之地。
天會二年(1124年)十月,躲在夾山的天祚帝得室韋兵和耶律大石兵,又聽說宗翰回金上京去了,便萌生收復燕云之想,而沒料到這是宗翰、希尹的誘敵之計。遼軍在半路上,遭到婁室伏兵的阻擊,大部分投降,再加上耶律大石率兵西奔,天祚帝成孤家寡人,不得不再次逃往夾山。
天會三年(1125年),黨項首領小解祿派人接天祚帝,天祚為了不被金軍發現,遂引軍西逃進入沙漠,希尹命婁室尾追而至。正逢天降大雪,人馬印跡盡留地上,天祚帝好不容易脫身,但兵馬卻損失將盡。天祚帝衣單受凍,炊煙不舉,一百姓認出了他,接到家中款待數日。
天祚帝寫紙條為憑,封這人為節度使,任命小解祿為西南招討使,總理軍事。小解祿見天祚帝已無一兵一卒,便以出去探路為名,將遼帝行蹤密告金軍。婁室率精兵鐵騎沿著大雪初停后的蹤跡,在余睹谷追及天祚帝,將其活捉。金太宗嘉其神勇,賞其不世之功,賜“鐵券”,唯叛國罪不赦,而余罪不問。
天會三年(1125年)十月,金太宗以北宋納叛敗盟為由,詔令伐宋。完顏婁室隨宗翰、希尹的西路軍自西京入太原,宗望等為首的東路軍入燕山。婁室作為先鋒,取馬邑,敗宋兵于雁門,克代州。代州守將李嗣本投降。附近忻州(今山西忻縣)知府賀權等開城門降金,守將耿守思等亦降,金軍抵達太原城下。


