眼見一支支如長矛般大小的巨箭或將巨盾及盾後的士兵一同刺穿、或將己方几名士兵串在一起釘在地上，正在全力指揮火器轟擊的劉光義不得不分心來關注這一突**況。雖說以牀弩的裝填速度，就算支支中的，在己方炸塌澶州城之前也不會對炮兵陣地造成多大的損失。可考慮到這樣的騷擾勢必會令陣中的兵士、特別是操炮的炮兵心中不安，從而影響轟擊效果。所以，略一猶豫，劉光義還是下令三分之一的霹靂炮和弩炮調轉方向，擴大原先設定的轟擊範圍，向澶州城南城門左右兩側百步之外的城牆進行射擊，驅離那裡的鎮寧軍、特別是牀弩兵，消除其對己方炮兵的干擾。
隨着劉光義一聲令下，訓練有素的後周“神機軍”炮兵迅速調整射擊方向和角度，在守城的鎮寧軍牀弩兵發射出第二波巨箭之前，便將火藥包和開花彈打到了牀弩所在位置左近。而隨着火藥包和開花彈的爆炸，鎮寧軍牀弩戰位上頓時是濃煙四起、慘叫連連，負責操作牀弩的兵卒被炸倒了一片。那些僥倖躲過轟擊的牀弩兵則不顧官長的呼喝與打罵，抱着腦袋、頭也不回的逃離了戰位，向城牆下涌去，片刻工夫就跑了個乾乾淨淨，鎮寧軍唯一可以對後周軍造成威脅的裝備就此失去了作用——其實，就算牀弩兵不逃跑，面對被火藥包和開花彈炸得支離破碎或者起火燃燒的牀弩，他們也同樣沒有回天之力。而且，這些調轉方向的霹靂炮和弩炮打散的不僅是鎮寧軍的牀弩兵，在炮火所及的區域內，包括正在射擊後周軍轒轀車的弓弩手也同樣被炮火逼得連連後退，根本無法對那些正緩慢卻沒有絲毫停頓的向自己城門方向移動的轒轀車造成任何實質性威脅。
實際上，從這時起澶州之戰的結局就已經註定了。對於這一點，城下的劉光義、趙匡胤等人清楚，在城頭上督戰的張懷勝也同樣心知肚明。所不同的是，劉光義、趙匡胤的心中滿是取勝的自信和對未來的憧憬。而此時張懷勝的心中，卻是無盡的自責與懊悔。張懷勝自責當初沒有力諫父親放棄與北平軍結盟的念頭、自責起事之前像父親及其他支持與北平軍結盟的部下一樣自欺欺人的認爲北平軍會依約出兵、自責在北平軍背盟毀約之後，自己又將希望寄託在父親的主動出擊之上，而沒有接納部下應效仿當年北漢太原保衛戰時作法的建議，既未在澶州城外挖掘可以給周軍進攻增加阻礙的壕溝，也未以土袋圍城來防備周軍直接轟擊城牆，更未在城頭之上搭建可以抵禦周軍炮火轟擊的堅固堡壘，以反擊周軍的攻城部隊，使自己落得如今這般只能被動挨打，卻無任何還手之力的境地。同時，張懷勝也懊悔，懊悔自己在周軍大兵壓境時的驚慌與失措，過早的將澶州城四門用土石封死，以至現在就算自己想派敢死之士出城攻擊敵軍的炮兵陣地和轒轀車也不可能。
只是，這世上沒有後悔藥可吃。事到如今，張懷勝除了盡力維持軍心，以便在周軍步兵攻上城頭、炮火轟擊暫停的時候，對對方予以反擊之外，已無其他選擇。至於投降一途，則早已被張家父子拋在一邊——與其作爲階下囚到京城去受人羞辱，還不如死戰到底來得壯烈、來得痛快。
張懷勝這邊打算決一死戰，城下後周軍的炸城準備工作卻已經接近了尾聲。二百餘輛轒轀車在炮火的掩護下逐漸接近護城河後，車內的兵卒先是以很快的速度將護城河上一段近三十步長的河道填平，而後又以最快的速度直驅澶州城南門之下。隨着二百餘輛轒轀車首尾相接，在澶州城南門與後周軍炮兵陣地之間便形成了兩條由厚木板、生牛皮以及敷於生牛皮之上的泥土掩蔽的通道。順着這兩條通道，一包包約三十斤重的火藥包被整齊的填放於城門洞之內，直至頂端。
說起來，城內的鎮寧軍並非沒有反擊的機會。隨着轒轀車部署到位，爲了避免其被自家炮火誤傷，進而引起其中正在傳遞的火藥包出現誤爆的危險，在轒轀車通過護城河後，劉光義便下令停止對澶州城南門及左右百步範圍內的轟擊，而是將打擊的重點放在城門左右百步之外以及城門內側。此時，如果城內的守軍重回南門之上，完全可以對下面的轒轀車進行攻擊。如此一來，既可以阻礙對方在城門洞內裝填火藥的行動，也可以迫使對方派出兵卒到城下掩護轒轀車，從而給己方直接打擊其有生力量、擺脫之前那種只能捱打、無法還手的不利局面的機會。可惜的是，原本負責把守南門及左近城牆的鎮寧軍兵卒乃至官長早就被周軍的炮火打垮、逃之夭夭，而南城門兩側以及城內的守軍爲周軍炮火阻隔，一時也難以靠近南城門。所以，城頭上的張懷勝就算心中再怎麼焦急，也只能眼睜睜的看着周軍的轒轀車部署到位，開始在南城門的門洞內裝填火藥，卻沒有辦法去阻止。
約莫用了一個時辰左右的時間，五百包近一萬五千斤黑火藥被一一碼放到位。在確認負責裝填火藥的敢死士卒都已撤離到安全位置之後，隨着劉光義的一聲令下，一名“神機軍”的士兵點燃了手中的導火索。片刻之後，一聲驚天動地的巨響自澶州城南門的門洞中發出，巨大的黃黑色煙柱亦騰空而起。隨着這聲巨響，南城門、南城門所在的南側城牆，乃至整個澶州城都隨之搖晃了起來。而距離爆炸點不過三百步遠的周軍炮兵陣地同樣不能倖免。不但兵士們被震得東倒西歪、站立不穩，就連沉重的弩炮乃至霹靂炮都被這劇烈的震動彈離了地面，偏離了原來的位置。
這次的爆炸是如此猛烈，以至於在爆炸後城上城下、周軍和鎮寧軍雙方兵將在一段時間內都處於一種震驚、懵懂、失神的狀態，直到坐鎮後周軍中軍的趙匡胤見硝煙散盡後的南城門及左右數十步的城牆已經完全垮塌，殘垣斷壁形成了一道可供步兵衝鋒的緩坡，引兵衝向南城門方向，纔將他們的心神重新帶回到現實之中。
回覆了神智、發現自家兄長已經率兵衝鋒的劉光義哪裡還敢再有耽擱。他一邊命令巨盾兵、長槍兵、刀盾兵，以及兩個營的火槍兵原地保護重新開始轟擊爆炸點兩側敵軍的“神機軍”炮兵，一邊親自帶領另外兩個火槍營衝出炮兵陣地，搶在趙匡胤的中軍主力前面，衝上已成廢墟的南城門，並守在了廢墟兩端，以保障這條供己方主力殺進澶州城的通道的安全。
顯德九年陰曆二月二十二午時末，澶州城被後周征討大軍攻破。張永德、張懷勝父子及其他張家族人、親信全數戰死，無一投降、無一生還。