范仲淹赴任时，看到战后延州满目疮痍，心情沉重。时年52岁、头发已经花白的范仲淹，吟了一曲《渔家傲》：
塞下秋来风景异。衡阳雁去无留意。四面边声连角起。千嶂里。长烟落日孤城闭。
浊酒一杯家万里。燕然未勒归无计。羌管悠悠霜满地。人不寐。将军白发征夫泪。
韩琦与范仲淹来到前线，在对夏战略上发生了严重的分歧。韩琦认为，宋军拥有二十万重兵，兵力优势十分明显，不可能采取守势，何况物资消耗十分严重，战争一旦拖延必将严重影响国家财政，因此必须速战速决。
对于韩琦的战略，范仲淹十分忧心，立即上书朝廷，提出了与韩琦针锋相对的战略。范仲淹认为：
宋军人数虽多，但缺乏强将精兵，战斗力差；西夏军人数较少，但兵精马劲，战斗力强，加上西夏境内山川险恶，沙漠广袤，其都城又远在黄河以北的兴庆府（今宁夏银川）。宋军若兴兵深入，粮草辎重的运输将绵延百里，很容易遭到敌骑截击，一旦粮饷接济不上，就有被歼的危险，因此不宜采取深入敌境大举进攻的方针。
但是夏国经济力量薄弱，粮食不足，绢帛、瓷器、茶叶等都需从宋朝输入，这是它的致命弱点。只要宋军实行坚壁清野的政策，努力修固边城，进行经济封锁，同时精练士卒，在西夏军大举进攻时，扼险坚守，可使西夏军无隙可乘，锋芒受挫。
西夏军如果穷兵黩武而无功而返，本国的经济就会十分贫乏，军队的斗志也会逐渐消失，到那时就可迫其讲和了。
范仲淹根据以上分析，向朝廷提出了一整套以防守为主的御夏战略。但朝廷并未采纳。
延州之战后，西夏军对宋朝西北边地的进扰更加频繁。
康定二年（1041年）二月，西夏国赵元昊再次率领十万大军大举南下攻宋。
宋廷为遏制夏军，采纳陕西经略安抚副使韩琦的建议，拟发泾原、鄜延两路兵反击。因同任副使范仲淹持异议，仁宗命诸臣再议。西夏国赵元昊乘宋军进兵未决，再度攻宋。
赵元昊率兵十万从折姜进发，经天都寨，沿瓦亭川南下，直抵好水川地区。赵元昊为发挥骑兵优势，采用设伏围歼的战法，将主力埋伏于好水川口一带，遣一部兵力至怀远城一带企图引诱宋军进入埋伏圈。
陕西经略安抚副使韩琦得到西夏军进攻的消息，急命环庆路副都部署任福率兵数万，经怀远城、得胜寨，羊牧隆城，至西夏军之后，伺机破敌。如不利于战，则据险设伏，以待西夏军回师时予以截击。
韩琦在任福出发前再三告诫：对西夏军发动攻击，定要审时度势，能打就打，不能打就退。敌军撤退时，须谨慎小心，不可冒敌轻进。如违反该令，虽在前线立功，回军也要军法从事，立斩！”
任福与泾原驻泊都监桑怿率轻骑兵数千人一路追杀西夏军，钤辖朱观、都监武英则率大部队跟进。
二月十三日，任福数千轻骑兵轻进至捺龙川，恰逢镇戎军西路都巡检常鼎正与西夏军战于张义堡南，遂转道南进，杀死几千西夏军队，西夏军不断派员增援，任福军赶到当地支援，于是夏军佯败，诱使宋军追击。
任福不知是计，亲率小股部队轻装尾随追击西夏军队至黄昏，追至好水川附近，宋军由于一路长途追击，粮草不继，人困马乏，饥渴交迫，遂驻守休整。朱观、武英部后续大军驻扎于笼洛川。两军相约次日会兵集合于川口，合击夏军。
十四日，任福、桑怿引军循川西行进，至羊牧隆城东五里处，发现山道旁放置数个银泥盒，感到很奇怪，遂命兵士将盒打开，岂料银泥盒打开后，从中飞出数百只白鸽直冲云天，原来这是西夏军发明的军队攻击信号。
虽知中了敌军埋伏，但宋军并未惊慌失措，桑怿首先跃马冲阵，想给任福争取时间布阵。
西夏部队毕竟是等候多时，准备严密，立刻派出铁骑轮番突阵，冲荡多时，终于把宋军阵型冲乱。
但众将校十分勇猛，各自指挥部众分头冲杀，想占据有利地形制敌。忽见夏军阵中树起两杆大旗,挥左旗左边伏军冲锋，挥右旗则右边伏军发起冲锋，左、右两军居高临下，左右夹击，宋军死伤无数。
宋军士卒多被杀或堕下山崖摔死。先锋任怿等人首先战死。同时，西夏又分数千精兵断绝宋军退路，形成合围之势。
任福力战，身中十余箭，仍挥四刃铁简，挺身决斗。其属下小校劝他带随从亲兵突围，任福表示：“我身为大将，大军兵败，唯有以死报国！”最后，西夏兵涌上，乱战中一枪直贯穿其脸颊。任福知大势已去，遂抽刀自刎。
双方交战正酣，宋将王珪自羊牧隆城率四千宋军驰援，在宋将朱观的军阵西侧布阵，并屡屡身先士卒，冲击敌阵，但西夏兵多，阵地坚不可破。
王珪见大事已去，王珪东望再拜皇城方向，以示必死之心，然后带军冲入敌战，杀数十百人，三次换马，击杀数十成百的西夏兵，最后眼睛中箭而死。
唯朱观一部率千余人退保于民垣，凭掩护向四处射箭击敌。双方自辰时交战直到午时，宋军全军溃败。桑任福之子任怀亮、桑怿、刘肃、武英、王珪、赵津、耿傅均战死沙场，无一幸免。
这一场好水川宋夏之战，宋军几乎全军覆灭，仅朱观所率千人突出重围。夏军大获全胜，班师回师。
好水川之战中，张元辅助赵元昊大败韩琦等人率领的宋军，宋军阵亡将士高达七万之众，望着好水川内遍布的宋军尸体，西夏军师、中书令张元得意忘形，狂妄地在界上寺的墙壁上题诗一首：
夏竦何曾耸，韩琦未足奇。满川龙虎辇，犹自说兵机。
并留言：西夏太师、尚书令、兼中书令张元随大驾至此。
张元以宋军的累累白骨、尸山血海换来他的盖世功名，同年官至西夏国国相。
宋军好水川战败，陕西经略安抚副使韩琦上书自劾。夏竦派人收拾宋军尸体，在将军任福的衣服中得到韩琦告诫出征将士的公文，上表称，好水川之役失败责任不全在韩琦，为韩琦求情。
韩琦在回军路上，数千宋军阵亡将士的家属遮马嚎哭，抛散纸钱，向空中哀诉：“你们先前跟从韩招讨出征，现在韩招讨回来了，你们都死了，希望你们的亡灵也能跟韩招讨一起回来！”
哀哭之声震动天地，韩琦将军也掩马痛哭不能前进，范仲淹闻此，遂叹惜道：“此情此景，再难置胜负于置身度外啊！”
宋廷追究败军之责，撤去了夏竦的职务，韩琦、范仲淹也被调职他用。此时，范仲淹的老友滕宗谅（子京）也被调到了前线，出任泾州知州。
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