来接应的刘光世却不见了踪影。幽州城内辽军人数虽然不多，但城内还有大量百姓自发组织的武装力量。郭药师和他的六千将士陷入了人民战争的汪洋大海之中，很快就被杀个七零八落。最终郭药师带着数百人从城墙上挂着绳子降到城外，其余数千人皆在城内战死。
被宋军卖了一次后，郭药师内心肯定是破口大骂，但表面上也只能选择服从。毕竟他刚刚带着人马投降过来，总不可能再返回辽国。然而没过多久，又一件让郭药师彻底寒心的事情发生了。
就在宋军攻打幽州失败后不久，金军就轻而易举地将其拿下了，驻守平州的辽将张觉也趁势投降了金国，金国统治者封张觉为临海军节度使、平州知州。金国给张觉的待遇不算差，但张觉认为自己是个汉人，与其降金不如降宋才更名正言顺。于是他再次改换门庭，带着自己本部兵马与平州成一起归入北宋。
张觉投降让金国统治者大为恼火，于是很快就派出重兵前去攻打。张觉打不过金军，因此逃往燕京(原幽州，此时北宋已花重金将该城从金国手里买下)避难。北宋在燕京的最高军政长官王安中畏惧金军的兵锋，于是便杀了张觉，将他的人头送给金军，以求平息对方的怒火。当时张觉手下的将士和郭药师的怨军也都身在燕京，当他们看到张觉纳土归降北宋却遭如此下场后，许多人都流下了眼泪。郭药师悲愤地说道：“如果金人来索要药师，又会怎么样呢?”
张觉的遭遇让郭药师彻底心寒，他认为北宋既没有能与金国抗衡的实力，也没有保护自己将士的决心，尤其是他们这些降将都被当成了弃卒，随时可以被抛弃。于是在张觉被杀后不久，郭药师改投金国，此后成为了金国攻打北宋的开路功臣。
后世许多人都唾骂郭药师是反复无常，没有节操的小人。可是换成任何人站在他的立场上，面对如此昏聩无能的北宋统治阶层，恐怕都很难做到为这个大宋王朝肝脑涂地，不计生死。站在道德制高点上评价一个人忠奸很容易，可是面对同样的情况，大多数人的选择未必会比郭药师忠义。