整顿两日，数万明军开始从十余处阵地先后进攻镇虏卫城。
清军巴牙喇营的千余巴牙喇精骑算得上阿济格最为精锐的战士，但随着巴牙喇纛章京鳌拜巴图鲁的战死，阿济格放弃了最后一丝主动进攻的打算，全心全意环绕卫城构建防御阵地。然而，镇虏卫城周围地势开阔，且原有的壕沟、篱障、羊马墙等都被韩衮军事先填平或破坏，整座城内外几乎无险可据。清军能做的，只是野战加硬守而已。
镇虏卫城的清军尚有三万，明军数量虽是其数倍，但分布较广，轻易冒进仍有被各个击破的风险。赵当世采取的策略与洪承畴在松山堡之战、孙传庭攻打榆林卫时相同，以守为攻，在卫城外围构筑防线，掘壕设寨，利用火炮鸟铳等火器固守阻挡意欲野战袭扰的清军，再徐徐推进。
清军在城外没有据点可以倚仗，只能在关厢地带设营扎寨，方便野战部队进出。但赵当世调集军中大虎蹲炮，投射火药包、火油罐等易燃物，再以弓弩手密射火矢，焚起清军营帐数里，清军回身救火不及，又被明军迫近数百步。
阿济格之后紧急调动马军冲击明军阵地，但为坚固的鹿角阵及层层壕沟阻挡，又遭密集的鸟铳乱射，难以寸进。后撤之际，反遭明军骁骑自后撵杀，伤亡不少。阿济格随即转换策略，利用军中火炮反击。但明军同样以火炮对射，赵当世采用攻城传统的“高临法”，派遣兵士去远近山中砍伐了大量的柏木、杨木，赶工筑起数个长十余丈、宽五丈余、高达三丈，能同时容纳百余人的高台。
高台比城头还高不少，明军拖运火炮登台部署，鸟铳手间杂，轰鸣动地。飞铁熔铅，四面罗织，在空中倏倏作响，如鸷鸟之凌劲风。清军火炮无论准头、射程还是威力，都逊于明军火炮，且因仰射更处劣势，得到后来，根本没有了还手之力。只见得明军大炮小铳昼夜击打，城墙洞破如筛，守城清军不敢露影，甫一露头，辄中弹立毙。
一连三日，经过反复拉锯，明军的包围圈日益缩小，清军自焚关厢营寨，全线撤进卫城固守。赵当世分兵数部，以黄得功为前线总指挥，覃进孝、李延朗、谭弘、白旺等各为分部指挥，从几个方向攻城。为了不给清军喘息之机，又分一昼夜为三番，轮番不休，运用云梯、洞屋车等工程器械攀登破坏城墙，马军分布外围戒备，步兵持强弓、鸟铳连发协攻，弹矢激烈，守城清兵不敢外瞰。
清军被压制，但凭血勇负隅顽抗，赵当世见攻势顺利，与黄得功商议决定以勇士突城，覃进孝主动请缨带领勇士。赵当世遂从各营遴选骁勇剽悍之辈上千人，戴铁胄、蒙铁衣，随身携带铁锥、铁锤等用于凿城，传令每人凿得一块砖即返回，见砖记功。
覃进孝把千余明军勇士分成三股，更迭冲城，一股兵得砖，次日免再冲，换另一股。同时又让李延朗召集轻甲兵数千，每人领一麻袋，三五人随一勇士而行，在勇士凿城之际，全力挖掘墙根，装土于麻袋，再铺叠在城下垒起土坡。
为了掩护冲城部队，分布在外围数座高台上的明军火炮、鸟铳飞射如暴雨，尤其是明军重点部署的东门外，更是列有大炮百余门，铁弹夹带铅子齐燃击城，城墙为炮火轰击不绝，倾颓如坂，形成了巨大的斜坡，在东门口督战的韩衮甚至下令马军纵马上坡，想要借势跃进城中，但清军蜂拥而至，竭力阻截，成千上万的兵马密密麻麻成团成簇，环挤累结，在东门外相持不下。
血战一日，东门外混战不休，每几个呼吸就能见到尸体从城头或是土坡滚落，堆积在城下的残肢断臂层层叠叠，几乎已与土坡齐高。东城墙同样因为明军勇士的舍命穿凿残破不堪，覃进孝向赵当世立下军令状，今日必要破城而入。
覃进孝最擅长搏命血战，为了一锤定音，亲带一股勇士顶着清军猛烈的箭矢前进。藤牌之上，箭射之声簌簌落落，四周亦是嘈嘈切切错杂弹乱。
镇虏卫城墙本来就不算太高，城下又因为土石累积，早形成了许多高低不一的小土垄。覃进孝踩在上面，距离城头仅数尺之遥。有清军俯身张弓欲射，覃进孝甩出手中短斧，正中其额。
血浆淋落，覃进孝抽刀呼喝道：“绳子何在？”
当即有数名明军勇士手持腕粗的麻绳猫腰探进。经过一昼夜轮番作业，这一片城墙已被凿空数十尺，从外看，没了包砖，墙体内泥石凹凸惨败，几如失去了皮肉的躯腔。明军勇士在墙体内每隔三五尺便立一木柱，用以支撑墙体，避免中途倾塌反受其害。如今覃进孝感觉时机成熟，便唤上早已预备好的数十名勇士，各以麻绳拴紧木柱，末端相结。
清军觉察到明军的企图，螺号齐吹，无数清军从各个角落聚如蟥蚁，拼死阻止城下的明军勇士。不少清军甲士甚至翻出城墙与明军勇士激战，登时间，镇虏卫东城从城墙到城门，目之所至，无不是惨烈的肉搏厮杀。
前线战斗正酣，伫立土台的赵当世亦是目不转睛密切关注着战况。这时候，周文赫从台下快速过来，近前附耳对他说了几句，赵当世神情陡变，手不由自主扶住了木栏。
同在观望的黄得功见状，以为赵当世身有不适，关切问询，赵当世挤出笑容道：“无事。这里劳烦黄兄继续盯着，我去去便回。”随周文赫往台下走了几步，忍不住确认，“消息属实吗？”
周文赫叹气道：“是西安府那里派出的加急快马，印信腰牌都检查了，当无差池。”又道，“老徐早在上月中旬便已到弥留，只怕当时给如火如荼进军的主公带来困扰，始终隐而不言。直到他去世，才由亲属部下披露。”