海思于是应诏言事，语惊朝臣，获举荐，任命他为宣徽使。后来随辽太宗南下伐后晋，多有战功。大同元年（947年），太宗卒军中，随军将臣拥耶律阮继位，淳钦皇太后述律平率兵抗击，两军在横渡隔潢河（今西辽河上游西喇木伦河）横渡，耶律海思受命去见述律太后，达成和议。辽世宗即位，领太后诸局事。辽穆宗应历九年（959年），与冀王耶律敌烈谋反，被捕，死在狱中。