王安石罢相之后，新法在神宗的主持下，仍然在进行，只是对一些地方作了调整。此时，宋朝的国库已经大大地充实起来，“熙宁、元丰年间，中外府库无不充衍，小邑所积钱米，亦不减二十万”，到哲宗即位时，当时府库所积“常平、坊场、免役宽剩钱共五千余万贯”，“谷、帛二千八百余万”，变法收入可供20年之用。
元丰年间（1078—1085），神宗曾题过一首教育子孙后代的诗。
神宗以每一个字作为一座库房的名字，建立了32座库房盛放变法所得，统称“元丰库”。后来，这32座都装不下了，又增设了20座，也是据神宗的诗，一字一名：
第虔夕惕心，妄意遵遗业。
顾予不武姿，何日成戎捷。
除此之外，各地官府县衙还滞留着大量的钱物。神宗把收归朝廷的钱物封在库里，主要目的还是为了他的统一梦想，在第二首诗中体现得尤为明显。宋神宗一生，从未忘记过西夏和北辽所带来的耻辱，在变法前期，因为国库太空虚，不具备发动战争的物质基础，所以，神宗听从王安石的意见，变法以“富国”为首要目的，同时推行“保甲法”等提高战斗力的措施，对西夏和北辽则采取和平策略。到元丰年间，神宗一人独裁，“恢复汉唐旧境”的念头时时盘桓在脑海中。
元丰四年（1081），西夏国内发生政变，西夏太后囚禁了国王秉常，并对宋朝进行挑衅。神宗决定发动对西夏的战争。兵分五路，以李宪从熙河路入，种谔于鄜延路入，高遵裕于环庆路入，刘昌祚自泾原路入，王中正出河东路入。以高遵裕与刘昌祚两路合击灵州，王正中与种谔围攻夏州，最后四路合攻兴州，同时请吐蕃渡黄河攻取凉州，以为配合。
五路大军一路急进，势如破竹。攻城略地，直逼灵州城。刘昌祚率部到达灵州城下时，城门尚未关闭，刘昌祚先锋军差一点就要夺门而入了，正在此时，距灵州不足百里的高遵裕派李临等人持军令赶来，说已派王永昌入城招安，有结果前禁止攻城。只此一会儿工夫，城门已经关闭了，坐失最佳时机。刘昌祚想要强攻，又怕被朝廷众人攻击为与高遵裕争功，只好作罢。
最终招降无果，灵州城却再难攻下来了。城防坚固，环以黄河，易守难攻之外，天气苦寒，滴水成冰，宋军士气低落。此时，各路人马之间的问题也都显现出来，军中缺乏攻城之具，高遵裕竟然欲以军法斩杀刘昌祚，经众人苦劝才作罢，却导致刘昌祚忧愤成疾，所部泾原兵皆愤怒不已。后来，西夏人决黄河水灌宋营，再加上宋军粮草不继，不得不撤退，撤退途中，又被西夏军趁机追杀，损失惨重。
种谔一路克服重重困难，“败夏人于黑水”，攻破石堡城。到达夏州索家平时因为无粮溃败撤退。
王中正一路除了拖累前线外，没什么作为。因为王中正指挥无方，混乱不堪，军粮断绝，撤回延州，士卒死亡近两万。
至此，这一场声势浩大，连西夏国内都以为兴州城和灵州城支撑不了多久的战争以宋军无功而返草草结束，不能不令人扼腕叹息。
这次战争，虽然宋军遭受了损失，但毕竟收复土地2000多里，也算有所收获，所以，最终的失败并没有打消神宗的兴兵念头。
元丰五年（1082）五月，神宗再次下令出兵攻打西夏，以李宪为统领，种谔为先锋，进军神速。此时，西夏自知到了存亡关头，倾其国力30万精兵抢夺永乐城。此前种谔与神宗商议，先攻银州，取乌延与夏州，把西夏人赖以为生的横山之地囊括，便可以直捣西夏巢穴。神宗认可，令种谔回边关与徐禧等人再次商定。但等到种谔赶回边关时，徐禧已与沈括商量好，不同意先攻银州，而是在永乐周围建了12座城堡。种谔劝谏无效，又无力阻止，愤恨不已。徐禧也劝不动种谔，只好奏请把种谔留守延州，自己带人在沈括的全力支持下建永乐城。
建城期间，西夏来侦探虚实，种谔手下大将曲珍想要追杀，被徐禧制止，任其往来。
九月，永乐城建好，武器粮草充足，但却缺少水源，只得在城外建一水寨。徐禧留曲珍带一万兵守城，自己带大队人马回米脂。徐禧一走，西夏就倾力来攻，徐禧回救。
大将高永亨劝徐禧此处“城小人寡，又无水泉，恐不可守”。徐禧把高永亨绑了起来，留待审查。
不久西夏兵至，尚未布阵，高永亨哥哥高永能请求趁机攻击，徐禧不听，把1万人马列队在城下，等着西夏兵来。西夏兵渡水，曲珍请求在他们渡到一半时出击，徐禧仍然不听，直到西夏骑兵全上了岸，两军才开始对战。
以一万兵抵三十万，又坐失种种战机，结果可想而知。宋军败回永乐城，因为山路狭窄，战马一时上不去，损失八千，“将校寇伟、李师古、高世才、夏俨、程博古及使臣十余辈、士卒八百余人尽殁”，西夏兵围永乐城，水寨也成了别人的。
为了争夺水源，宋军发动多次攻击，但均在西夏精兵的全力扼守下失败。曲珍建议绕道夹击西夏兵后方薄弱部分，扰乱敌军心神，或许可以取胜。徐禧不听。
西夏兵逼近永乐城之前，沈括上报朝廷，只说是有敌情，并未引起足够重视。神宗接到军报后，深感不安，批评沈括料敌不当，对方尚未出战，如何肯轻易退去，后面必有大兵。事实果然如此。得到永乐城被围的消息后，神宗急令李宪、张世矩带兵救援，同时令沈括与西夏议和。
但是援兵和粮草被西夏游骑兵阻断，种谔因为怨恨徐禧不听劝告，不肯出兵相救。永乐城的宋军孤军奋战。城中没有水，凿井也打不出水来，士卒渴死者过半，甚至“绞马粪汁饮之”。
曲珍料到不能久持，请求趁士兵尚有力气时突围出去，能逃多少是多少，再次被徐禧拒绝。后来，天降暴雨，西夏兵四面围攻，永乐城陷。
城被攻破之后，双方展开激烈搏斗，永乐城中宋军几乎全军覆没。老将高永能本来可以逃生，却长叹道：“高某自幼守边，未曾受挫，如今年已七十，受朝廷大恩，无以为报，这里就是我为国捐躯的地方了。”换上士兵的衣服，与西夏兵激战而死。吐蕃部指挥马贵亦持刀杀死数十人力战而死。徐禧、李舜举、李稷，皆为乱兵所害，只有曲珍等几千人逃回。
永乐城之战，宋军阵亡将士二十余万，彻底击溃了神宗平夏的信心，从此，他再也不提西征，在军事上，宋朝也由攻势转为守势。有人借机否定王安石和神宗的强兵之法，其实这哪是变法的问题呢？
国无良将，一些未经过考验的将领要么只会纸上谈兵，要么就是有勇无谋，再要么就是因私愤而置国家大义于不顾……惜哉！痛哉！