陈家谷之战是宋辽重要战役之一。雍熙三年（986），宋太宗赵光义发动雍熙北伐，宋大举攻辽。陈家谷之战就是雍熙北伐中的重要战役，在这场战役中，北宋名将杨业（杨令公）浴血奋战，兵败被俘后宁死不屈，绝食殉国。
公元986年，宋太宗赵光义发动雍熙北伐，旨在夺回被后晋高祖石敬瑭割让的燕云十六州。
当时，辽国的一代贤主辽景宗耶律贤已经驾崩，执政的是辽景宗的皇后萧太后萧燕燕。东路军由宋将曹彬率领，进攻今河北北部、天津、北京一带，西路军由潘美任都部署，名将杨业任副都部署，进攻山西北部一带。杨
业、潘美率军进攻，旗开得胜，连拔云（今山西大同）、应（今山西应县）、寰（今山西朔州东部）、朔（今山西朔州）四州。
然而，曹彬所统之东路军在歧沟关大败，辽军大举进攻西路军，西路军遂退兵，并护送四州民南迁。杨业在宋军不利的形势下被迫出击，陈家谷之战就这样展开了。
当时，曹彬的东路军已在岐沟关之战中战败，辽军步步进逼，直扑潘美、杨业统领的西路军。
辽国的实际掌权者萧太后萧燕燕和大臣耶律汉宁等十万余人，攻陷了寰州，逼近杨业、潘美所在的朔州，情况万分危急。
杨业对潘美说：“辽兵日益强盛，不可与他们正面交战。朝廷只让我们保护这几个州的百姓，只需出兵于大石路，派人密告云州、朔州的守将，到大军到代州（今山西代县）之日，令云州百姓先出城，我们的军队到应州。辽国军队必然来抵抗，就令朔州居民出城，我们军队直入石碣谷，在那儿派一千余名弓弩手埋伏于谷口，而骑兵在中路支援，则三州的百姓可以确保万无一失。”
然而，监军王侁说杨业连几万辽军都害怕成这样，杨业说：“不可，这样必败。”可王侁不但不听，还嘲笑讥讽杨业：“你号称杨无敌，现在看到了敌人却不战而退，难道是有他志，想叛变造反吗？”
杨业大义凛然，说：“我并非贪生怕死，只因为现在时机对我方不利，白白牺牲士兵而不能立功。既然现在您拿不愿牺牲来责备我，那我就当在你们之前先出战。”
于是，杨业向潘美说此战不利，并于潘美约定好在陈家谷口与辽军激战。王侁和潘美率部下与杨业一起来到陈家谷口，从寅时到巳时，王侁派人登巡逻台查看杨业的情况，认为杨业已经获胜，辽军大败。而王侁本人心胸狭隘，奸诈无比，想与杨业争功劳，带兵离开陈家谷口。
潘美竭尽全力想制止王侁如此的行为，但毕竟因为宋朝的制度原因，监军的权利甚至比主帅还要大，潘美根本无法反对王侁，无可奈何，也只好服从王侁的，率兵离开了陈家谷口。
潘美部向南离开了二十里，才知道杨业情况危急，被辽国军队杀了个大败，但迫于王侁的压力，也没办法支援杨业，继续撤了。
杨业与手下奋力与辽军激战，从中午到傍晚，到了陈家谷口，看见没有任何的支援部队，与士卒力战辽军，激战中，杨业身上受了数十处伤，士卒已经消耗殆尽了，杨业还亲手杀了几十，乃至几百的辽兵。
而杨业的马也受了重伤，跑不动了，藏在一片树林里，辽将耶律希达看见杨业的背影，一箭射中杨业，杨业翻身坠马，被辽军擒获。而杨业的儿子杨延玉也在激战中战死沙场，杨业的军队已经全军覆没。
在辽军军营里，杨业说：”“太宗皇帝待我恩重，我本来指望可以讨伐敌人、保卫边疆来报答皇恩，谁知却被奸臣逼迫出兵，致使军队遭惨败，我还有什么脸面活下来呢！”
于是，他宁死不屈，绝食三日，活活饿死，壮烈殉国。为自己热爱的大宋王朝流尽了最后一滴血，为抗辽大业用尽了最后一口气。
陈家谷之战的战报传回朝内，赵光义痛惜杨业之死，将潘美连降三级，王侁直接除名发配金州（今甘肃兰州榆中县），刘文裕发配登州（今山东烟台蓬莱市）。追赠杨业太尉，大同军节度使，并赐予其后代官爵。