混乱中几部架桥车在护城河上架起了壕桥，数百蒙古士卒从桥上通过冲往城下，在架起云梯之前，有近半士卒已被射杀或重伤。

数架云梯立到城头，蒙军士卒攀爬而上。早有准备的守城宋军拿出大斧砍断云梯上的钩子（勾住城头用），然后用长柄叉子把云梯推离城墙，上面的蒙军士兵纷纷坠地。少量的蒙军士卒在城下向城上放箭，却难以对付城头上众多的弓箭手，大多被射杀。

此时已经有更多的蒙军士卒冲过壕桥，一部分架起云梯攻城，另一部分在城下放箭压制城头火力；护城河边也有一些蒙古游骑向城头放箭，虽然距离较远难以起到很大作用，却也骚扰了守城。

城头上滚木礌石纷纷砸下，砸死砸伤了不少蒙军攻城士卒，有的云梯还未立好就砸翻，即便如此，蒙古军士卒仍悍不畏死地冲上。不多时已经有十多部云梯立在城墙上，很多士卒口里衔刀向上迅速攀爬，有的云梯被推翻摔下去、有的被滚木礌石砸中倒翻下去，爬到城头的蒙军士卒十中无一。

爬到城头的少量士卒，一部分当时就被重兵器砍死砸死，少部分登上城头的，虽然勇悍非常，有些竟能以一当十，可是人数太少，很快被淹没在宋军的人群中了。

城上城下弓箭手互相对射，各有损伤。

当天蒙军在城南发动了数波进攻，均被宋军击退。蒙军伤亡约千余人，城头宋军折损三四百人。

第二天蒙古军继续进攻，出动了近万人分数波进攻，战况颇为激烈，蒙古军士卒数次杀上城头，都被杀退。

城东蒙军也发动攻势，虽不如城南激烈，但是也有数千人在此鏖战，亦有攻上城头之举。

牛首山宋军一度曾侧击蒙军，却被早有准备的蒙军骑兵击退。