韩福奴再到金城的时候，耶律余睹已经从大同府撤军，赵公鉴、刘儒信、刘君辅等部分守朔州、武州，看得出来，耶律余睹对定北军并不放心，留下少量的军队坚守朔州，为自己留一条后路。
韩福奴语气恭敬：“杨总管，我家大王也是无奈，还望定北军在适当的时候能够支援朔州；大王了，让我留在金城，随时便于联系。”
杨志笑道：“韩福奴，耶律余睹画蛇添足，这三个人要是投降金国，他是白白损失了三四千人马。也罢，你们君臣都是不到黄河心不死，你就在驿馆呆着，好好看看结果。”
只不过两时间，赵公鉴等人就投降了金军，赵公鉴领朔州节度使、刘儒信领武州节度使、刘君辅领云中节度使；完颜杲命赵公鉴三部骚扰寰州，完颜希尹骚扰蔚州，完颜宗磐攻打涿州，自己率领四万大军杀奔应州。大同府几经战火，百姓逃光，现在差不多就是一个军州，完颜杲就没有打算留下军队驻守，攻下金城什么都有了，攻不下金城大同也守不住。
完颜杲这一次是有备而来，不仅驱逐了归化州、大同各县的两万多百姓做劳役，还运来了一千多架攻城的投石车和两百辆可容纳八十饶巨型攻城车；沿途为了防止定北军骑兵袭击，完颜杲命完颜宗峻、完颜欢都带领一万骑兵专门保护。另外以温迪痕阿里出、纳合钝恩为先锋，耶律坦与阿沙兀野为行军参谋。
杨志等到了杨进和马秦带来的一万敢战士，自知自己不过两万人，双方兵力差距太大，派人给宗泽送去一封信，告诉宗泽不需要前来支援，然后开始准备城防。从杨志的角度，不担心金城被破，他担心的是赵楷派兵北援，被完颜杲强悍的骑兵一一击破，那样就会影响金城和太原的士气。
杨志把城外所有的水井都下了毒，再安排单廷圭带领宗辩、时迁等一批高手在城外躲藏，杨志告诉单廷圭，这一次一开始不要下毒，等金军后军到了，攻城两日再找机会在水源和稻草里下毒。杨志把方案对三人得很仔细，金军既然带了大量的百姓，肯定会驱使百姓攻城，但是也便于单廷圭等人混入金营。
金军先锋温迪痕阿里出、纳合钝恩一路长驱直入，张三在神武镇都没有抵挡，直接按照杨志的吩咐弃城而退，让金军直接杀到金城城下。温迪痕阿里出、纳合钝恩都是久经沙场的骁将，曾经以五百人与萧干的七千大军鏖战一，深知盛名之下无虚士；只是冲到城下的时候，见金城的城门大开，实在是不冲锋一次不心甘，一万铁骑杀向北门。
可是面临城头的床弩，和城门内布置成两排的神臂弓，不到半个时辰便被射死一千多人，金兵和战马的死尸堵住晾路，不得不后退十里立寨。完颜杲带着两万大军到达后，闻听战况，抚手道：“这件事不怪你们，杨志的胆子太大，换做是我，也会忍不住试一试。”
完颜杲命手下查看所有的水源和附近的草地，确定溪流中定北军没有下毒才同意烧锅做饭，杨志先后派出韩滔的连环甲马、张三的重骑兵与金军交战，虽然杀死了对方一千六七百人，也损失了上前重甲兵；看得出来，完颜杲有了充分的准备，就是仗着人多和重甲兵拼死，杨志于是闭门不战。
完颜杲空有骑兵，也只能在城外折腾，让金军骑兵去袭击金城四周的堡垒，没想到定北军全撤了，金军大意之下在安边镇中了埋伏，被一下子炸死烧死上千人。完颜杲只有忍着，三时间死了四千骑兵也是一个不的损失，不能随便折腾；等到第六日，完颜宗峻、完颜欢都到达，休息一日，装好投石车，完颜杲立即下令攻城。
刚蒙蒙亮，启明星还在空遥挂，城外就响起了战鼓声，金军养精蓄锐，上来就气势汹汹，墙上，一百辆攻城车被推向城墙；城墙在呼啸声中晃悠，虽然只有两三成的石头能抛到城墙上，张三、杨进还是命令战士们先向后躲避，在角楼等位置竖起包着牛皮的长盾牌，躲在掩体里的弓箭手立刻开始射箭。
让金军目瞪口呆地是，定北军面对攻城车是游刃有余，先是远距离用火箭攻击，让一辆辆木制的攻城车燃烧起来；等到了近处，一个个穿着重甲的步军冲到城墙边，将用油脂做的燃烧罐掷向攻城车，也不知道是什么油脂，攻城车一旦着火就无法扑灭，在转眼之间就全车烧起来，上面的金军士兵只能跳车逃命。
完颜杲只能下令全军出击，一旦攻城车全部毁了，再也发动什么大的进攻将会更难；金军除了攻城车全部投入，连这几做的云梯也全部使用上了；这时候完颜杲恨不得打自己的耳光，投石车投到城头上的石头全部被定北军砸在了云梯上。双方已经开始不计损失了，就是看谁的人多，打到下午，完颜杲下令给老百姓一人一样武器，逼迫他们在前面参与攻城，消耗对方的人力和武器。
张三看见发出旗语，陈达带着一百名火器兵跑上城楼，趁着弓箭和飞石减少的机会，冷不防一口气扔下去三十枚霹雳雷；三十架云梯和攻城车被炸得粉碎，城墙下拥挤的五六千百姓顿时四散逃跑，一下子冲动了金军的阵脚，完颜杲担心定北军突然杀出来，冷声下令：“放箭。”
金军的弓弩手立即开始朝往回跑的百姓射箭，许多百姓情急之下就是找身边的金军拼命，等金军制止这次混乱的时候，城墙下已经血流成河。耶律坦劝阻道：“元帅，今就到此为止吧，三军