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遼都統耶律余睹、蕭干率兵平叛。郭藥師等人殺了羅青漢數人，接受招安。
遼從中選出2000人編為四營，任命郭藥師、張令徽、劉舜仁、甄五臣各自統領。
剩下6000人分送各路為禁軍。為了徹底解決怨軍的問題，耶律余睹向蕭干建議：「前年兩營叛，劫掠乾州，已從招安；今歲全軍復叛，而攻錦州。苟我軍不來，城破，則數萬居民被害。所謂怨軍，未能報怨於金人，而屢怨叛於我家。今若乘其解甲，遣兵掩殺淨盡，則永訣後患。」[2]但蕭干不同意，認為
「亦有忠義為一時脅從者，豈可盡誅殺之？」[3]郭藥師等得以保全性命。
於此，郭藥師性善多變，反覆無常的特點已初露端倪。而怨軍也確如耶律余睹所說，成了遼的後患。
保大二年（1122）三月在金兵的進攻下，天祚帝逃奔夾山，耶律淳留守南京，改元建福，史稱北遼。
耶律淳改怨軍為常勝軍。因
「藥師年少壯，貌頗偉岸，而沈毅果敢，以威武御眾，人多附之。初以武勇四軍薦授殿直，從征女真，積前後功」，[4]故升郭藥師為都管押常勝軍、涿州留守。
四月，宋以太師領樞密院事童貫為陝西、河東、河北路宣撫使率兵10萬進攻北遼政權。
由於徽宗的牽制及宋將的無能，宋楊可世部及辛興宗部先後為北遼耶律大石、蕭干所敗，
「自雄州之南，莫州之北，塘泊之間及雄州之西保州、真定一帶死屍相枕籍不可勝記」。
[5]六月，耶律淳病死，其妻蕭普賢為皇太后稱制，北樞密使蕭干專政。
七月，宋以劉延慶為都統制，率軍20萬再次向北遼用兵。這時，北遼政權已內外交困，此前太尉李處溫父子潛通童貫被處死，而
「當燕王僭號之初，漢軍多而番軍少，蕭干建議籍東、西奚二千餘人及內外南北大王、乙室王、皮室猛拽剌司」。
[6]已對漢人不再信任。至此，蕭後和蕭乾等人惟恐漢人尤其是常勝軍為變，
「將謀之」。[7]郭藥師急召所部，鼓動他們投宋。於是
「萬口喧呼，無不響應，遂囚監軍蕭餘慶等，乃遣團練使趙鶴壽帥精兵八千，鐵騎五百，一州四縣奉使來降」。
[8]郭藥師的降宋，使北遼失去了一支重要武裝。經文武百官的商議，蕭後迫不得已向宋、金同時奉表稱臣，以維持苟延殘喘的局面。
宋之厲階郭藥師降宋之時，上了一道極富感情的降表。他首先表達了自己對宋的強烈的民族認同感，同時說自己本來對遼忠心耿耿，但蕭後卻報之以怨，降宋實在迫不得已。
由於郭藥師對遼情況的熟識及他擁有常勝軍這樣一支重要武裝，故宋任命他為恩州觀察使並依舊知涿州諸軍事。
同降的常勝軍首領張令徽、劉舜仁、甄五臣、趙鶴壽等也各升遷以撫之，隸屬於劉延慶部。
接到北遼的降表後，徽宗以為收復燕京在即，迫不及待地改燕京名為燕山府，並促令劉延慶從速進軍。
劉延慶採納了郭藥師的意見：趁蕭乾的主力在前線，以輕騎突襲燕京，必能得到城內漢人的響應，燕京必取。
於是命郭藥師率常勝軍千人為先鋒，楊可世、高世宣等隨後。藥師部將甄五臣率了解燕京情況的常勝軍50人夾雜在入城的城郊居民中奪取迎春門，大軍繼入，燕京7個城門分別派將領2人率兵200守之。
這時似乎燕京歸宋必矣。但在這關鍵時刻，宋將非但未安撫城中百姓，反而下達了一條錯誤命令：盡殺城中契丹、奚人。
並且宋兵紀律紊亂，到處酗酒搶劫，引起了強烈反抗，而蕭後也命令蕭干火速回援。
這樣，宋軍苦戰三晝夜，外無援兵，僅郭藥師、楊可世及數百士兵僥倖得脫，高世宣等大部將士戰死城內。
這次奇襲燕京，郭藥師的計謀不可謂不高，但是由於宋兵的紀律紊亂，錯誤的民族政策，將領之間重重矛盾及主將劉延慶的懦弱無能，致使功敗垂成，收復燕京成為泡影。
隨即劉延慶燒營自潰，遼軍進擊，宋兵大敗。至此，宋的兩次攻燕之役都告失敗。
儘管戰爭失敗，但徽宗仍對郭藥師恩寵有加，
「進安遠軍承宣使，十二月，拜武泰軍節度使。（宣和）五年（1123）正月，加檢校少保，同知燕山府。」[9]六月，召其入朝，賜給宅第姬妾，又在後苑延春殿親自召見，
「藥師拜廷下，泣言：『臣在虜，聞趙皇如在天上，不謂今日得望龍顏。』帝深褒稱之，委以守燕，對曰：『願效死。』又令取天祚以絕燕人之望，變色而言曰：『天祚，臣故主也，國破出走，臣是以降。陛下使臣畢命他所，不敢辭，若使反故主，非所以事陛下，願以付他人。』因涕泣如雨。」[10]郭藥師的這番表演，深得徽宗讚賞，賜給他兩個金盆及一件御珠袍，並官加檢校太傅。
宣和五年（1123）三月，依照原宋金
「海上之盟」的規定，金向宋交割燕京及附近六州，金依據原約
「將松亭、榆關外民戶歸國數內，索取常勝軍帥郭藥師等八千餘戶，元系遼東人也」。
[11]而宋認為將燕人代替常勝軍歸金，則不但常勝軍可以保留，而且又得到了燕人的土地田產，用來供養常勝軍，不用國家再出錢糧，可謂一舉兩得。