分拨已毕，诸将各各领命，分头引兵而去。顷刻之间，四路兵马齐齐开抵城下，团团围住蓟州四门，旗甲排布森严、营寨层层相连，将一座雄城围得水泄不通、飞鸟难越。
且说蓟州城内守将，乃是辽邦皇族大将耶律得重，乃辽主御弟，勇谋兼备、久镇蓟州，手下有猛将四员、番兵三万，皆是精锐敢战之士。先前听得白虎峪大败、前锋尽没，已是心中惊惧，遂传令紧闭四门、严守城池，整顿弓弩、积备滚木擂石，只坚守不出、以待本国大兵来援。
耶律得重登敌楼观望，见宋兵四面围城、营寨连绵、甲仗如云、军容鼎盛，势如山压。回顾左右辽将，叹道：“南兵今非昔比，将帅有谋、士卒有勇、阵法严整、纪律分明，较往年孱弱宋军天差地别。我等只宜坚守、不可出战，待国中救兵一至，内外夹攻，方可破敌。”
众辽将尽皆遵令，个个坚守城头、不敢轻动，凭恃城高壕深、死守拒敌。
宋兵四路人马，依军师之计，不即猛攻，只是昼夜轮换、假意攻打。白日金鼓齐鸣、旌旗摇动，做出攀城攻打之势；夜间灯火通明、呐喊不绝，惊扰城中军心。一连三日，城内辽兵日夜提防、不得安歇，人困马乏、筋力疲敝，军心渐渐懈怠、守备日渐疏懒。
城外远近州县辽兵，闻蓟州被围，果然遣兵两万前来救援。行至西山道口，正撞着呼延开、杨天宇伏兵在此。二将立马横刀，统领铁骑冲杀而出。辽援军远来疲弊、猝不及防，被宋兵铁骑踏阵、纵横砍杀，一时间尸横遍野、血流盈沟。辽援军首尾不能相顾、四散奔逃，折损大半，余者弃甲逃窜，再无一骑敢近蓟州。
自此蓟州外援断绝、彻底孤立，城内粮草虽足、人心已慌。百姓见四面皆是王师、辽兵困守孤城，皆知辽邦大势已去，多有暗中私议、期盼宋军破城归汉。
宋汇入见时机已到，入帐禀道：“敌军疲敝、外援已绝、军心涣散，正是破城良机。今夜雾气初生、夜色昏沉，可乘其不备，四门齐攻、一举破城！”
杨应龙大喜，即刻传令：今夜三更，全军并进、四面攻城，务要一鼓而下、攻破蓟州！
将至三更，夜色沉沉、薄雾漫野，星月无光、四下昏暗。城头辽兵连日劳苦、困倦难支，多半倚垛瞌睡、守备松弛。
忽听中军号炮一声震天响起，四门同时鼓声大作、喊杀连天。
东门董平双枪当先，亲率锐卒架起云梯、冒矢攀城。辽兵慌忙起身、抛掷滚木擂石、乱箭齐发。董平勇武当先、不畏矢石，指挥士卒奋勇登城，踏梯而上、连斩城头数名守兵，宋兵紧随其后、奋勇争先。
西门呼延开、杨天宇铁骑压城，步卒簇拥而上，撞开护城栅、逼近城根，弓弩齐射、压住城头守军，步步推进、猛攻城关。
南门鲁深、马志一众步军，悍不畏死、攀梯登城，刀砍枪戳、杀得辽兵节节败退，城头守兵死伤无数、难以抵敌。
北门付豪、聂刚重甲突进，直冲城门之下，扛抬撞木、奋力撞击城门。轰隆巨响不绝，城门震晃、木石脱落，辽兵拼死把守、慌乱不堪。
史巧、扈婷弓弩齐发，箭如雨下，但凡城头有兵敢动，即刻射倒，压得辽兵不敢抬头、无从阻拦。何开盛飞石连发，专打敌楼掌旗将、指挥官，辽军指挥接连折损、阵脚大乱。
刘文刚引火兵于城外四处燃放烟火，烟雾冲天、笼罩城头，迷乱辽兵眼目、不辨东西；刘文志引兵截断城内通水暗道，绝其隐秘出入之路、断其逃生之机。
四面齐攻、八方并进，宋兵人人奋勇、个个争先，喊杀之声震动天地。辽兵困守多日、身心俱疲，又无外援、心胆已寒，虽拼死抵挡，怎禁得百战义师雷霆之势？
不多时，东门城楼先被宋兵攻破，董平率先登城、砍断敌旗、劈开城门，放下吊桥、放大军入城。城门一开，宋兵蜂拥而入、势不可挡。
其余三门辽兵见东门已破、城池将陷，更是心慌胆裂、全无战意，纷纷弃械逃窜、或伏地投降。四门次第攻破，王师尽数入城。
耶律得重在城中听闻四门尽破、宋兵入城，急领亲军猛将，在街上巷战抵敌。恰逢董平、鲁深两路兵马冲杀而来，三面合围、团团困住。耶律得重虽勇，孤身难敌众将，手下四员辽将尽被斩杀，亲军死散殆尽，力竭势穷、无路可逃，只得弃刀下马、俯首归降。