關羽着實沒有想到毛玠竟然如此決斷，絕不投降，奮戰到底，這倒讓關羽對毛玠生出幾分敬意，他知道毛玠心裡很清楚魏國的狀況，太原已孤立無援，不是在圍困中滅亡，就是在激戰中攻破，但毛玠依然不肯投降，只能說明他要尊嚴和氣節。
儘管關羽心中敬佩毛玠的氣節，但曹軍拒不投降也令他深感無顏，關羽已微微動怒，這時，關平上前行禮道：“孩兒願率軍攻打頭陣，攻克太原城！”
關羽沉思片刻，終於點了點頭，“吾兒可率一萬五千軍進攻北城！”
旁邊吳班也抱拳道：“重甲步兵願助小關攻城！”
關羽並不想讓重甲步兵攻城，重甲步兵訓練不易，一般用來對付騎兵，就算攻城也是用在非常艱險的雄關要隘，而太原城雖然高大堅固，但守軍不足，還是比較容易拿下，用重甲步兵有點殺雞用宰牛刀的浪費。
但吳班態度很堅決，他知道立功的機會已不多，他們必須要抓住每一次的立功機會，而且漢王殿下派他們來幷州，也就是希望他們在幷州戰役有所作爲。
吳班看出關羽的猶豫，又再次躬身道：“重甲步兵願出戰攻下太原，懇請關將軍允諾！”
關羽終於被吳班的執着打動了，他點點笑道：“既然吳將軍堅持，那重甲步兵就在第二輪攻城時出戰！”
吳班大喜，“多謝關將軍！”
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戰爭終於爆發，城頭上所有曹軍都投入了戰鬥，兩千曹軍挽射二十架重型投石機，巨大的投石機高約三丈，長長的臂杆後掛着石兜，由百人挽動，可將近百斤的巨石拋出三百步外。
曹軍士兵目光緊張地注視着黑壓壓敵軍衝上，一架架雲梯站滿了準備攻城的漢軍士兵，敵軍已經進入三百步內了，這時城頭上鼓聲大作，牙將一聲令下，“發射！“
太原城頭的二十架投石機同時發動，長長的臂杆揮出，將八九十斤重的巨石凌空拋出，二十塊巨石在空中旋轉，呼嘯着砸向密集的人羣。
‘轟！‘巨石砸入雪地，在人羣中翻滾，染紅的雪沫騰空而起，十幾人被砸得血肉模糊，慘不忍睹，接二連三的巨石砸進人羣，此起彼伏的慘叫聲一片。
‘咔嚓！‘一座雲梯被砸中，雲梯折斷成數截，雲梯上攀附的數十人紛紛掉下，呼嘯而來的巨石砸向雲梯，漢軍雲梯製作精良，有做工精湛的鉸鏈和楔合，但云梯依然擋不住巨石的衝擊。
短短百步，就有十架雲梯被巨石砸毀，但還是有五十餘部雲梯漸漸逼近城牆。
天空中，一塊塊巨石在翻滾，呼嘯着砸向地面，短短一刻鐘時間內，投石機便發動了四輪，八十塊巨石砸向敵羣，造成近七百人傷亡，但漢軍並沒有止步，他們奮勇爭先，很快便衝進了弓箭射程內。
城上曹軍箭如雨發，四千支兵箭密集地射向敵軍，兵箭是守城而用，比騎箭長而且粗重，從高處射下，會帶着自身的重量射向敵軍，殺傷力極強。
漢軍舉盾相迎，漢軍有兩種盾牌，一種是蒙着雙層牛皮的圓盾，堅固結實，輕便易攜帶，由漢軍主力使用，幾乎每一個士兵都有一面這樣的盾牌。
而另一種是重盾，盾板厚實，盾面巨大，可以遮擋全身，也能抗拒三十步外的軍弩射擊，重盾一般由重盾弩軍攜帶。
三千重盾弩軍在城下用重盾立下遮擋，舉重弩向城頭射擊，儘管城頭上的曹軍士兵也有盾牌防禦，但他們的盾牌抵擋不住重弩強勁的弩箭，不少盾牌被箭矢射穿，盾牌後的曹軍被重箭射死，一片片的士兵慘叫着摔下城頭。
雲梯漸漸已逼近了城牆，數百士兵猛地向後拉拽繩索，一架六七丈高的雲梯被拉拽挺起，雲梯上攀附着數十名漢軍士兵。
‘轟！‘的一聲巨響，碎冰四濺，第一架雲梯搭上了城頭，緊接着三十餘架雲梯先後搭上了城頭，數千漢軍士兵如蟻羣般衝上，用刀砍、用長矛捅、用箭射，拼命衝上城頭，城上箭如密雨，滾木礌石如雹子般砸下，刀劈矛捅，血肉橫飛。
曹軍士兵用長叉叉住雲梯向外猛推，一架長長的雲梯被推出，向後翻到而下，雲梯聲一片淒厲的叫聲。
隨着城下的漢軍重弩盾軍士兵開始反擊，箭如密雨，射向城頭，不斷有曹軍士兵被射中，慘叫着從城頭上摔下，傷亡逐漸加大。
正面的戰鬥已經進入了最殘酷的階段，城上城下箭如密雨，不斷有人中箭倒下，一架架雲梯搭上了城牆，漢軍士兵變得血腥瘋狂，不顧性命向上攀爬。
他們一手舉着盾，一手用長矛和刀和曹軍激戰，頭頂上一塊塊巨石砸下，總有幾名士兵慘叫着摔下雲梯，但立刻又有人蜂擁而上。
曹軍士兵從兩邊射箭，兵箭犀利，直透皮甲，雲梯上一串串的漢軍士兵被射中摔下雲梯，但很快，漢軍士兵不再管頭頂，將盾牌防護兩側，中箭的漢軍士兵漸漸減少。
城頭上，每一架雲梯前都有數十名曹軍在和漢軍激戰，在城西的一座雲梯上，關平手執盾牌和大刀，他已經殺紅了眼，他率領數十名漢軍士兵在和城頭上洶涌的曹軍激戰，他們面對夏侯氏的精銳之兵，個個體格高大，粗壯如牛，手執盾牌，揮動長刀和利矛。
長矛衝刺，戰刀劈砍，廝殺血腥，雲梯上一名漢軍士兵被砍中額頭，血涌如注，仰面翻下城頭，另一名漢軍士兵從後面揮動長矛衝上，長矛刺穿曹軍胸膛，將他挑下城去．．．．．．
關平用盾牌頂開曹軍，第一個跳上城頭，霎時間，數十支曹軍的長矛從四面刺來，關平大喝一聲，揮動大刀，連殺十幾名曹軍士兵。
關平衝上城頭，使曹軍的雲梯防禦出現了一個缺口，被壓制在雲梯上漢軍士兵抓住了機會，霎時間，十幾名的漢軍士兵跟隨關平衝上了城頭。
而就在這時，一支冷箭從側面射來，關平措不及防，被一箭射中左臂。
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關平受傷，被士兵們救下城去，漢軍的攻勢也隨之受阻，可就在這時，漢軍大營內沉悶的鼓聲再次響起，五千重甲步軍終於投入了戰鬥，高聳的巢車出現了，鋪天蓋地的赤旗飛揚。
城頭上，毛玠感受到了巨大壓力，他也顧不上南城的防禦，嘶聲大喊道：“從南城再調兩千來支援北城！”
毛玠下達了集中兵力命令，原本在南城防禦的三千曹軍又被調回兩千軍，加入到爭奪北城的激戰之中。
二十餘部身形如巨人般巢車被犍牛拉動，一步步向太原城頭駛去，五千重甲步兵跟隨在巢車後面，他們手執斬馬刀，步履緩慢而沉重。
此時太原城外的護城河已經結冰，被漢軍鋪上了木板，曹軍將一桶桶火油從城頭拋下，火箭點燃了火油，到處是烈焰騰空，濃煙籠罩着太原城牆。
此時太原城八成的守軍都集中在北城，其餘三面城牆都兵力空虛，漢軍完全可以從其餘三面城牆進攻，但關羽也橫下一條心，他就要從北城攻破太原，讓漢軍憑藉強大的戰鬥力奪取太原城。
攻城的漢軍已投入兩萬五千人，城牆下，一萬五千漢軍弓弩手箭如雨發，鋪天蓋地的箭矢壓得曹軍士兵擡不起頭，連曹軍投石機也被迫中止，曹軍士兵紛紛伏地，躲避漢軍強大的箭陣。
此時漢軍普通士兵基本上已停止進攻，他們推動巢車，組成盾牆，掩護巢車和重甲步兵的前進，所有漢軍都成爲重甲步兵的助攻，他們將所有的希望都寄託在這支漢軍最強悍的軍隊身上。
毛玠聲音已經嘶啞，喊不出聲音，但他也知道漢軍最猛烈的攻擊即將到來，他壓低聲音指着遠處如巨人般的巢車小聲令道：“迎戰巢車，絕不準漢軍登城！”
此時城下的箭矢漸漸消失，曹軍士兵又紛紛起身，他們迅速集結，手執長矛戰刀，準備迎接巢車內漢軍士兵的衝擊，二十餘架巨大的巢車終於抵達了城頭，五千重甲步兵是第二波攻擊，在巢車內已經有一千名漢軍士兵站在每一座巢車的攻城平臺上，等待着出擊的一刻。
二十餘架巢車終於靠上了城牆，巢車頂端站臺前方的巨大木板落下，搭上城頭，形成一道空中橋樑，攻城平臺上的五十名漢軍士兵揮舞戰刀，洶涌衝向城頭，在他們身後，從樓梯爬上的重甲步兵正源源不斷涌現出來。
一個上午的鏖戰，城頭上死屍累累，雙方死傷慘重，漢軍五萬大軍已經壓上三萬人，兵力佔據絕對優勢，他們漸漸開始佔據上風。
已經有二千近兩千重甲步兵衝上城頭，和曹軍在城頭上鏖戰，重甲步兵戰鬥力極爲驚人，他們二十人一排，列隊推進，長長的斬馬刀下，曹軍士兵伏屍累累，血肉橫飛，殺得曹軍節節敗退。
隨着越來越多的漢軍士兵衝上了城頭，曹軍漸漸敗局已定。
“軍師快走，城頭已守不住了！”一名曹軍士兵飛奔來報告。
毛玠猛地抽出寶劍，大步向漢軍最密集之處走去。
城頭上還有最後的三千曹軍士兵，儘管他們都是精銳的老兵，但面對漢軍重甲步兵血腥的廝殺，面對成堆成堆肢離破碎的同伴屍體，他們終於被死神嚇退，開始恐慌，紛紛掉頭向城下逃去。
“軍師，快走！”幾名士兵向毛玠大喊。
毛玠見大勢已去，他嘶啞着聲音大喊：“所有士兵全部撤離城頭！”
毛玠下達了撤退的命令，數千曹軍士兵終於士氣崩潰，丟盔卸甲向城內奔逃，甬道上擠滿了爭先恐後奔跑的曹軍士兵，十幾名士兵在奔跑中被擠下城牆，慘叫着掉下城去。
這時，漢軍勝利的號角聲吹響，城門已打開，數萬漢軍如大潮奔涌，殺進了太原城內，毛玠長長嘆息一聲，閉上了眼睛，他猛地橫劍向脖子抹去。
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太原失守，意味着曹軍在幷州的最後一座堡壘的攻克，也意味着漢軍奪取了整個幷州，並打開了通往河北的戰略要道，十天後，劉璟親率十萬大軍抵達太原。
漢軍在太原休整三天，劉璟便率領十三萬大軍穿過井陘要道，向河北挺進，而此時，鄴都城內已發生了驚天大變。