投石機遠不像後世大炮那樣能精準控制落地，兩百五十步外，震天雷要精準落在兩丈寬的城頭，絕不是一件容易之事，一百顆震天雷只有三成落在城頭上，其他震天雷要麼砸在城牆上，要麼就越過城頭，落進城內。
而落在城頭上的城頭上的震天雷也並非及時爆炸，控制爆炸點沒有技術，完全靠火藥匠的經驗來確定，宋軍制造的震天雷，所用的火繩是標準的三尺，其中大概一尺是雷體內，另外兩尺是外面，在決定某場戰役的前夕，火藥匠纔會在火繩上做出發射刻度標記，燃到這個刻度時便可以發射，基本上就能保證不會提前爆炸，或者延遲太久爆炸。
但這個小竅門是宋軍的專利，目前宋軍中只有五名火藥匠能做出精準判斷，這五名火藥匠目前都在京兆軍中，而金兵完全由發射手自己決定，沒有了精準控制，結果可想而知，擊中城頭的三十枚震天雷全部沒有落地爆炸，而是直接衝下城，落入城內的深坑內，在深坑內爆炸了。
太原城外和城內同時爆發出一片爆炸聲，如響雷在接連不斷地炸響，濃煙瀰漫，不等硝煙散去，第二輪震天雷再度發射，城頭上的宋軍緊緊捂住耳朵，趴在城垛下，等待金兵發威結束。
這次金兵帶來了八百枚繳獲的宋軍震天雷，加上原有的兩百餘枚，金兵手中的震天雷超過一千枚，不過卻頂不住金兵的揮霍，一輪發射，就耗去了兩百枚，一千枚震天雷也只夠發射五輪。
完顏昌也明白這一點，所以在爆炸了兩輪後，他下令兩千士兵推動攻城車向城門發動了進攻，準備利用壓制住宋軍的機會，用攻城槌撞開城門。
一架攻城車被士兵們推拽着轟隆隆向城門駛去，攻城車有八個輪子，兩邊各四個，上方有頂棚，粗大的木架上用鐵鏈子掛着一根巨大的攻城槌，槌體長三丈，是用千年巨木製成，槌頭裝着生鐵，撞擊力格外強悍，一擊撞門，便有萬斤之力，再堅固的城門也會被撞開。
這時，金兵投石機向城頭髮動了第三次進攻，攻城車也疾速推進，距離城門只有三十步，前面的吊橋已被炸燬，護城河結了厚厚的冰層，攻城車加快速度，向護城河的冰層上駛去。
就在這時，城頭上的宋軍士兵向城門前方拋嚇了幾支火把，護城河前五十步內轟的燃燒起來，烈焰騰空，大火燃燒迅猛，這是宋軍爲了防止金兵趁機用攻城槌撞擊城門，提前埋下了火油，攻城車和四周金兵立刻陷入了火海之中。
‘轟隆！轟隆！’埋在地下的兩顆巨型震天雷爆炸了，巨大的衝擊波將攻城車炸成兩斷，飛出數丈遠，周圍的兩千士兵還沒有從烈焰中掙脫出來，便悉數死在巨型震天雷猛烈的爆炸中。
而恰好這時，金兵發動了第四輪震天雷攻擊，在城內一連串的爆炸後，戰場上徹底安靜下來，只有濃濃的硝煙在城池上空飄蕩。
硝煙已散去，城門前方七十步左右出現了一個大坑，大坑兩邊躺滿了被炸碎的屍體殘骸，鮮血染紅了泥土，巨大的攻城車底座被炸成兩斷，仰面朝天，攻城槌也甩到一邊，將數十名士兵壓成肉餅。
雖然有四輪震天雷的狂轟濫炸，但太原城依舊魏然屹立，八百顆震天雷投向城頭，但只有不到十顆在城頭上爆炸，數十名宋軍士兵受傷。
但金兵也有收穫，那就是城頭上幾乎一半的投石機都被損壞，需要修復後才能使用，兩座城樓被炸得粉碎，在城樓上消失了，城內距離城牆百步內更是千瘡百孔，到處被炸得泥土翻飛，深坑裡佈滿了殼體鐵片。
金兵沒有再發動第五輪震天雷投射，他只剩下不到三百枚震天雷，不敢再肆意浪費了。
這時，金兵換成了巨石攻擊，一塊塊巨石裝入投石機，黑壓壓石塊向城頭砸去
完顏昌和完顏宗弼幾乎是同時投入了一萬軍隊，向城頭髮動了進攻，鋪天蓋地的士兵向城牆衝去，完顏昌投入了從河東路南部調集來的一萬漢軍士兵，同時令兩千女真騎兵爲監戰兵，但凡有人退回，立斬不赦。
完顏宗弼則投入了一萬名奚人步兵，奚人兇悍勇猛，戰鬥力很強，完顏宗弼憋足一口惡氣，一定要趕在完顏昌之前先殺進太原城。
沒有了震天雷的威脅，城頭上宋軍也開始活躍起來，大量宋軍士兵開始從西城和南城迴歸，火砲和牀弩也重新推上城頭，李延慶下令暫時停止了投石機的使用，在檢查修復好之前，他不允許士兵強冒風險使用。
率先發射的是宋軍的牀弩，一支支四尺長的大弩強勁地射向敵軍的投石機，大弩上包紮着火藥管，不斷在投石機四周爆炸，雖然這種火藥管只相當於一個大炮仗，但裡面卻參雜着不少鋒利的鐵片，投石機的皮帶或者拋杆被鐵片擊中，出現破裂，很容易導致投石機的毀壞。
東城頭上，兩百支大弩箭從牀弩射出，噼噼啪啪地射向一百架體型巨大的投石機，一輪箭雨後，成效初現，五架投石機坍塌了，緊接着第二輪大弩矢再次密集射出
李延慶此時站在北城上，目光冷厲地注視着鋪天蓋地殺來的一萬金兵，他回頭喝道：“弓箭手準備！”
五千弓箭手半蹲在城牆上，拉開大弓，冰冷的箭尖以三十度角略略斜向上，李延慶一聲令下，“射擊！”
梆子聲響起，五千支兵箭騰空而起，劃出一道漂亮的拋物線，密集如蝗蟲一般向下面的金兵射去金兵紛紛舉盾相迎，但穿透力強大的兵箭還射穿了無數士兵的盾牌，前面的士兵們紛紛慘叫着倒下，但後面的士兵卻沒有停步，繼續向前猛衝，。
“準備放！”
第二輪兵箭如雨點般落下，士兵再一次人仰馬翻。
同時的情況也出現在東城，但士兵們的反應卻大相徑庭，一萬漢軍本來就千般不願上戰場，士氣十分低迷，他們裝備也差，一大半士兵都沒有配備盾牌，當城頭的兵箭如冰雹雨點般落下時，一排排士兵哀嚎着倒地，後面的士兵嚇得膽寒心戰，雙腿發抖，很多士兵調頭便逃。
完顏昌早就知道漢軍士兵士氣低迷，但他需要這支軍隊爲先鋒去吸引宋軍的火力，來掩護他真正的行動，他比完顏宗弼有經驗，深知攻城的艱難，只有在激戰中趁機用震天雷炸開城門纔是他的目的。
他在這支軍隊殺上去後，又派出兩千女真騎兵在後面督戰，這時，第一批士兵調頭逃回，他們遭遇了比箭雨兇狠十倍的督戰軍，兩千督戰騎兵大聲叫罵，手中戰刀毫不猶豫地砍向逃回的士兵，片刻間便殺死了數百人，漢軍士兵被殺得膽寒了，只得調頭繼續向城牆衝去。
城頭上，王貴也低低罵了一聲，這些士兵甘願爲異族鷹犬，死也活該了，這時，攻城的金兵已殺到城下，遠處的投石機也停止了進攻，王貴當即喝令道：“火砲射擊！”
黃旗揮下，士兵點燃了火繩，待燃燒到紅色刻度時，城頭上的兩百架火砲幾乎是同時發射，將兩百顆震天雷向城下射去，震天雷沒有落地便在頭頂上爆炸了，這些漢軍士兵沒有經過防範震天雷的訓練，震天雷爆炸後密集的彈片向四下迸射，裡面還有無數淬毒的鐵片，頓時慘叫聲連成一片，城牆下五十步到百步內的士兵幾乎無一倖免，都或多或少被鐵片擊中，傷亡超過兩千人。
完顏昌大怒，又投入了五千漢軍士兵，大吼道：“擂鼓催戰！”
‘咚！咚！咚！’
鼓聲大作，戰場上的漢軍士兵被逼迫着前赴後繼向城頭殺去，迎接他們的是無情的兵箭和震天雷的殺戮
在混亂中，有三十名契丹士兵帶着震天雷正迅速向城門奔去，但立刻被城頭上的觀雷兵發現了，按照王貴的建議，李延慶在軍中設立了一千人的觀雷兵，他們的任務並不是射箭打擊敵人，也不是站在城頭和敵軍鏖戰，而是負責觀察並防範敵軍在混亂中用震天雷炸城。
不僅東城有數百名觀雷手，北城也有，城門是他們防範的重點目標，城下三十名敵軍反常地向城門狂奔，懷中抱着冬瓜一般黑色震天雷，當然逃不過有心人的目光。
不等這三十人靠近城門，數百名士兵舉起弩箭向他們射去，這三十名敵軍措不及防，被亂箭射倒一大半，幾顆震天雷也脫手而出，滾落在護城河的冰面上，後面五名士兵衝上前抱起震天雷繼續前衝。
就在幾人剛奔到城下，城頭上百桶水連續潑下，幾名士兵頓時被澆成落湯雞一般，手中的震天雷也溼透了，火繩無法再點燃，幾名士兵絕望地扔掉震天雷，轉身便逃，但跑出沒有幾步，箭矢從後面密集射來，五名士兵慘叫着被射倒，當即斃命
火砲又連續向城下射出了兩輪震天雷，在人羣中連續爆炸，頭頂還有暴風驟雨射下的兵箭，東城外的戰場已成了屠宰場，成了絞肉機，漢軍士兵被強行驅趕衝鋒，一批批地死在城下，他們死亡的代價，便是爲了完顏昌所期待的，毫無可能成功的偷襲。