霹雳军从东、西、南三个方向对利州发动了进攻。实际上，霹雳军也是对利州这三面城墙进行了包围，独留了北门。这并不是北门不适合包围，也不是霹雳军的兵力不够，而是刻意而为之。作为苦心经营的老巢，汪氏绝对不会轻易放弃，势别会进行鱼死网破的反抗。“围三阙一”，是为了防止敌人看不到生路而狗急跳墙。
霹雳军士兵推着揗盾，步步向城墙逼进。中轻型火炮虽然威力对付不了城防工事，却能轻松击毁木制的攻城器械。攻城器械的掩体用材多、构筑难度大，蒙军并没有多少。在之前的密集炮击中，利州城暴露在外的攻城器械大都被摧毁，现下唯有二十余门八牛床弩仍然完好，对进攻的霹雳军士兵构成了严重威胁。
对于不断发射的床弩，霹雳军用火炮对其集火射击。虽然炮弹摧毁不了其掩体，但硝烟和腾起来灰尘却遮蔽了其射界视野。趁着这个功夫，曹二狗和张珏命令不约而同地调集轻型火炮，对床弩掩体的窗口进行抵近射击。几轮火炮之后，那些八牛床弩都变成了零件状态。
在城外防御设施的争夺战中，霹雳军的刀盾兵高举着大盾挡住蒙军的箭矢，火枪兵则从大盾间隙开火射击，长矛兵则对冲过来敌人进行攒刺。对于躲在土墙后敌人用虎蹲炮轰，又投掷手雷将壕沟及防炮洞中的敌人炸出来。这种战术是对于蒙军士兵来说是无解的。霹雳军不仅甲胄精良火器犀利，人数也占据绝对优势。
蒙古汉军战力极为强悍，加之汪惟正又拿出了大量的钱财犒赏士兵，甚至还承诺战后将赏赐土地、房屋、女人，这让原本低迷的士气又高涨起来。虽然冲在最前面的霹雳军士兵都有重甲甚至是全身板甲，便进展仍然缓慢。汪惟正派到最前线的士兵也是全身重甲，甚至就是铁人军。在局部交战情况来看，不少地方还是蒙军占据优势，一方面是敌暗我明，蒙军有着以逸待劳的优势，另一方面也是因为蒙古汉军士兵普通更高大，更强壮。
在战斗中，蒙军也使用了震天雷、火油、火枪。蒙军仿制的震天雷虽然笨重，但在近距离的杀伤力也极大。火枪也是如此，虽然射程短又沉，填装又慢，但也能糊人一脸，被打中者虽不会死，却也会非伤即残，丧失战斗力。真正对霹雳军进攻构重大威胁的是火油，这东西能附着的盔甲上燃烧，甚至会引爆霹雳军士兵携带的弹药。
除了拼命抵抗外，蒙军还频繁发动夜袭，将白天丢失的外围断壁残垣夺了回去。有的地段甚至反复争夺数次。霹雳军虽然一直是走精兵线路，但这两年扩军过快，加之火器对蒙军的碾压优势，打的恶战并不多，不少士兵近身战斗经验不足，在夜战近战中显得颇为被动。虽然霹雳军在夜间战斗中的伤亡比蒙军更少，但不管是曹轩还是张珏都不愿与蒙军拼消耗，欧阳轩也是这个意思。在他们看来，迟几日拿下城池也能接受，没有必要在夜间与蒙军死磕。
蒙军派来夜袭的都是其精锐老兵，随着这些人的消耗，蒙军的反击也渐渐出现颓势，反观霹雳军士兵在这种战斗模式中得到了快速成长，夜间战斗的天平又倾向了霹雳军。又经过十日的残酷搏杀，霹雳军已将城外的防御工事彻底控制，抵达了城墙之下。在这十日战斗中，霹雳军白天对蒙军呈碾压态势，夜间也占据着明显的优势，双方战损比为一比四。
人数更少的蒙军更经不起消耗，故他们都龟缩在城中，企图依托坚固的城防进行负隅顽抗。利州城墙又高大厚，蒙军又在上面筑了不少防炮洞，墙后也有多道壕沟和土墙，轻型火炮即便抵近射击，也对其无可奈何。如果通过攀爬城墙进攻，必然会遭到密集的箭雨，还会遭到城头泼洒火油，会遭到重大伤亡。话说冷兵器时代的围城战旷日持久，往往一年半载甚至数年，便是因为进攻方面对坚城并无良策。
火药的出现改变了战场规则，准确的说是霹雳军大威力火药出现改变了战场规则。在梓潼战役之中，黄大根和曹二狗使用投石机投掷火药包，就让汪惟正精心构筑的城防在倾刻间土崩瓦解。此次进攻利州城，霹雳军带来了新型火药梯恩梯。这种完全不同于黑火药的新型炸药，威力大且使用安全，只能用雷酸汞引爆，但需要完整的工业体系和精密的设备才能生产。霹雳军之前的主要应用在矿山，此次带来准备让蒙军尝下鲜。
借助城外残存的土墙纵横交错的壕沟掩护，霹雳军趁着黑夜向利州南门城墙之下运去了数百斤梯恩梯火药，并埋在了墙下。这一段城墙边的护城河早已被填平。在此过程中蒙军也发现了异常，但并没有太在意。他们以为霹雳军试图打挖墙角，使城墙根基不稳倒塌而已。利州南门的城墙高八米，厚达五米有余，外用青砖包裹，很难将之挖塌。即便是几百斤普通黑火药，也难以将其彻底炸塌。
天色微明之时，随着欧阳轩手一挥，霹雳军引爆了埋在城墙边的炸药。随着一声惊天动地巨响，利州城的南城门连同城楼一起飞上了天，炸点处出现了一个方圆十余米的大坑，其周围半里内城墙倒塌大半，戍守在上面的蒙军士兵要么飞上了天，要么被震得口吐鲜血，还有不少人被落下来的木头砖石砸得头破血流。在城中利州衙门的汪惟正也在睡梦中惊醒，他虽然不知发生了何事，但知道这绝对与霹雳军进攻有关，便急急带了亲兵往南门方向赶来。
趁着守军晕头转向之际，曹轩带着早已严整以待的三个轻步团朝城墙缺口涌去。爆炸前，曹轩试图率军推进到城墙前半里处，却被欧轩阳阻止了，这让其颇有微词。话说这梯恩梯炸药平时用于矿洞爆破，一般都是几斤，最多也不过几十斤，这是首次一性用了几百斤。作为发明者，欧阳轩当然更清楚其威力，故他命人将爆炸引线的长度增加到一里，又强令曹轩停在一里外。
眼见霹雳军士兵蜂拥护而来，蒙军士兵纷纷缓过神来。他们有的开始在缺口处进行列队，有的七手八脚用石头和木头堵住被炸塌的城墙缺口。正当他们乱轰轰忙碌之际，霹雳军南门营垒的火炮开火了。密集而至的霰弹之下，蒙军士兵仆倒了一大片，余者见状不妙，纷纷往城中央而去。慌不择路之下，这些溃兵冲散了带着亲兵队而来的汪惟正及随其来的援军。
眼见城墙缺口处仆倒一地的手下，又见霹雳军炮火不断往城内延伸射击，汪惟正长叹一声，只得下令退守城中。虽然城墙被攻破，但他早已在城内挖了壕沟筑了土墙，构建了两道防线，做好了打巷战的准备。城墙是大概率守不住的，但他没有想到这一天会来得这么快。