溫榆河邊一戰，宋軍背水結陣，大敗蒙古軍，斬首萬餘，俘虜二千餘衆，奪取戰馬三千二百多匹，兵械、盔甲、旗幟無數，而牀軍自身的損失也達到了近七千餘人。
而楊炎看着戰後的戰場，心裡也不禁嘆了一口氣，如果這一戰宋軍也是全騎兵，不，那怕只有四萬騎軍，他也有把握全殲蒙古軍。只可惜宋軍只有兩萬五千騎軍，難以達到這個目地。不過等到五年以後，宋軍組建出一支十萬人規模的騎軍部隊，也不是夢想。
蒙古軍戰敗之後，全部都退到順州休整。鐵木真立刻下令在與通州與宋軍對持的郭寶玉，讓他也撤回到順州附近駐紮。也而宋軍也不苦追，還是退回倒溫榆河南岸下寨，與通州的守軍互爲犄角之勢。雙方暫時又形成了僵持局面。
退回到順州之後，馬上又轉來一個壞消息，就在宋蒙大戰的同時，曹勳和李公佐從海上出兵，連續奪取了薊州、灤州和平州，因爲宋軍在數量上佔了絕對的優勢，完全可以多路齊進。現在燕山府周邊的諸郡，只剩下一個順州，其他地方以全都被宋軍佔領。
鐵木真又招集衆將商議，對付宋軍的辦法。但議論了好幾天，蒙古諸將誰也提不出一個好主意來，就連一向足智多謀的木華黎緘口無言。雖然現在蒙古軍還有八萬多人馬，但誰也不敢再提與宋軍決戰的事情。而一直叫囂最兇，與宋軍決一死戰的契丹諸將更是抵頭搭腦，都不好意思向前湊。
因爲溫榆河一戰之後，誰都能夠看出，宋軍絕對是一支訓練有素，而且裝配精良的強大軍隊，絕不是可以輕易戰勝的。
這時耶律楚材才發言道：“大汗，依我之見，這一仗不能再打下去了，不如撤軍回蒙古吧。”
鐵木真沉默了半響，才道：“如果我們退軍，宋軍卻不肯罷手，等我們退回草原之後，宋軍繼續進軍，奪取大定、臨璜府之地，那麼這次我們蒙古出兵進攻金國，所有的努力不是全都白廢了嗎？”
郭寶玉在一邊聽了，知道鐵木真以經動了退軍的心，因此道：“大汗放心，依末將看，宋軍恐怕也希望能夠立刻和我們罷戰，因此我們蒙古軍退兵之後，宋軍決不會繼續進軍。”
聽了郭寶玉的話之後，鐵木真也饒有興趣，道：“玉臣，你憑什麼這樣認爲。”
郭寶玉道：“宋軍現在以經完全收復了昔曰的失地，擴地萬餘里，國勢陡然倍增，急需時間來穩定這些時方的統治，此爲其一；自去年金國伐宋至今，戰事以進行一年有餘，這時宋軍北伐，動員大軍五十佘萬，耗廢錢糧不計其數，依末將看來，宋軍恐怕也到了難以爲繼的地步。因此兩下罷兵休戰，固然是我蒙古之願，也是宋朝所願。”
頓了一頓，郭寶玉又道：“宋軍在溫榆河大勝之後，又連續攻取薊州、灤州、平州，但並未乘勝進軍，來攻取順州，反而退到溫榆河南岸駐紮，可見宋軍也不想把戰事再繼續下去，只要我們讓出順州，徹底退出燕雲之地，宋軍也絕不會再向大定、臨璜府之地進攻了。因此還請大汗早作決斷。”
鐵木真聽了，點了點頭，沉呤了半響，才道：“讓我再想一想吧。”
因爲聽了郭寶玉的分析之後，鐵木真又生出了另一個想法，再和宋軍耗一耗，看看宋軍還能撐多久，就算是退軍，也要爭取從宋軍那裡撈一點好處才行。但就在第二天，鐵木真就改變了主意，因爲探子來報，宋和金在進行議和。
原來楊炎將金國有意與大宋議和的想法傳回到建康之後，經過趙忱和衆大臣的商議，大宋既然在未來五年時間內不準備大規模軍事行動，自然也就不會進攻金國，因此不如就和金國議和，然後挑動金蒙之間戰爭，大宋正好可以從中漁利。
因此建康朝廷立刻發來詔書，如果金國願意向大宋稱臣，交納歲幣，則可以與金國議和，請金國派遣正使、國書來建康府商談議和條件。
而金國的兩位暗使在來到燕山府之前，以經得到了國內的指示，立刻答應下來，於是留下安煦烈和在燕山府和宋朝保持溝通，而蒲速烈立刻返回遼陽府，回奏金國朝廷，馬上派出使團赴宋。楊炎在送走了蒲速烈之後，也立刻將這一消息公佈出去。
鐵木真和蒙古諸將得知了這一消息之後，也都大爲震驚，宋金重新議和，也就意味着蒙古被徹底孤立了起來，弄不好就會陷入宋金的聯合夾擊之中。而耶律楚材和郭寶玉也一起進言，請鐵木真立刻決斷，這一次就連木華黎也支持他們的意見。
到了下午，從臨潢府的耶律留哥發來急報，原來金軍趁着蒙古軍與宋軍交戰，撤走主力人馬，向臨潢府發動了進攻，先後攻取了白城、洮安、榆通等地。請救蒙古軍速來救援。
這個消息也終於促使鐵木真下定了退軍的決心，立刻派札八兒火者去宋營約請楊炎，第二天到溫榆河邊面談。
楊炎接到了札八兒火者的傳信之後，知道蒙古軍終於打算退軍了，當即答應下來。
第二天，楊炎和趙月如帶着宋軍諸將來到溫榆河邊，只見在對岸，鐵木真也率領蒙古諸將趕到了。
楊炎縱馬來到河邊，大聲道：“大汗，大宋與蒙古本有聯盟之誼，只是前者因爲一些小許誤會，以至反目成仇，刀兵相見。如今爲何不化干戈爲玉帛，再度和好，從此互爲兄弟友邦，永不相侵。不知大汗意下如何？”
鐵木真也提馬來到河邊，道：“楊駙馬，你說得到是輕巧，難到我的弟弟博尓忽就白死了不成。”
楊炎當然聽得出來，鐵木真不過是在故做刁難，希望能夠得到一些好處，於是淡淡道：“如果大汗還不撤軍，那麼就會有更多的蒙古士兵和博爾忽一樣，把生命留在這裡，永遠都無法再回蒙古草原。而在草原上又會多了失去兒子的父母，死了丈夫的妻子，沒有父親的子女。大汗既爲草原之主，爲何不爲自己子民多多着想。回草原去吧，那裡纔是蒙古人應該待着的地方，讓你的戰士們去和家人團聚，不耍再做無謂的犧牲了。”
鐵木真沉默半響，終於道：“好，我答應你，明天就率軍撤退，並且把順州也交還給你們，但你們要支付給我們三萬石糧食。在三年之內，我保證決不會出兵南下。”
楊炎也點點頭，道：“好，我也保證，只要蒙古軍撤退，讓出順州，可以給你們提供三萬石糧食。而且三年之內，宋軍也決不會攻擊蒙古的地方。”
隨後，雙方在溫榆河上搭起了一座浮橋，按照各自的習慣進行了結盟儀式，宋軍宰殺了一匹白馬，楊炎和鐵木真歃血爲盟。而蒙古軍在河邊踩塌了一片岸灘，然後雙虧又各自在岸邊的樹林中砍斷了一棵樹，投入水中，表示以應誓言。致此，整個結盟儀式才宣告結束。
史書將這一次宋蒙結盟稱爲：“溫榆河之盟”。或“第二次宋蒙結盟”。
結盟完畢之後，蒙古軍立刻撤出了順州，全軍都退回到大定府中。而楊炎派軍接管了順州之後，也如約向蒙古支供了三萬石糧食。
到了這時，失陷於北方異族之手近三百年的燕雲十六州之地，終於以經全部都被宋軍收復回來，同時還增加了燕山府附近的灤州、平州，大同府西邊的雲內州、東勝州、豐州，連同收復的燕雲之地，共計十六州、二府。
鐵木真退回到大定府之後，立刻開始準備北還。這次出兵，蒙古軍佔領了大定府和臨潢府兩地，也算是頗有收穫。這兩片地區鐵木真也不打算放棄，必須要做一番妥當的安排。
首先鐵木真加封耶律留哥爲遼王，並派耶律阿海和耶律禿花兄弟相佐，鎮守臨潢府路，防範金國。在後來的時間裡，耶律留哥一直都對蒙古忠心不二，即使有人勸他脫離蒙古，自立爲帝，也被斷然拒絕。耶律留哥死後，長子耶律薛闍繼任遼王，次子耶律善哥隨鐵木真西征，驍勇善戰，屢建戰功。賜名蒙古歹，以功授拔都魯。
隨後鐵木真仍然命木華黎鎮守東線，坐鎮大定府。一面防範宋朝，一面也爲耶律留哥的後援，並且留下石抹兄弟、移刺拮兒等人輔佐木華黎。
本來鐵木真還想留下郭寶玉在木華黎身邊，但郭寶玉執意要隨鐵木真回蒙古。鐵木真知道他是不想與宋朝爲敵，因此也就沒有免強。後來隨鐵木真西征時，郭寶玉成爲鐵木真的心腹大將，屢獻奇計，然而最終死在西征途中，再也沒有返回過故土。
安排完這一切之後，鐵木真這才率領蒙古大軍返回草原。一年之後，蒙古與西域大國花刺子模惡交，鐵木真率軍西征，終其一生，再也沒有揮兵南下。
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