一個時辰后，沙陀軍的大營還沒有安扎完成，戰鼓聲便激烈的敲響了，一支三千人的軍隊在大將朱邪康達的率領下向唐軍城墻奔去，這支軍隊是沙陀人的仆從軍，軍隊中有薛延陀人、有羌人、有高昌人等等，就是沒有沙陀人，他們其實就是炮灰，作為先頭部隊進行試探性進攻，了解唐軍的底細。
這三千人沒有騎馬，也沒有大型攻城武器，僅僅攜帶了數十架攻城梯。
城墻上，梁武望著潮水般攻來是敵軍，對郭宋道：“都督，這個朱邪金海并不太相信我們實力衰弱，還是要進行試探性進攻！”
旁邊姚錦搖搖頭道：“未必是不相信，這一定是他們的既定計劃，只不過是按照既定計劃行事罷了！”
郭宋淡淡道：“既然他們試探，我們也一樣應對，傳我的命令，投石機不得發射，重弩軍和重甲步兵暫時不參戰，這場戰斗就由第一營和第二營迎戰！”
唐軍迅速做出調整，大批軍隊紛紛撤下城頭，北城墻上只留下梁武和姚錦率領四千軍隊，對方要試探唐軍虛實，郭宋就決定隱藏實力，這也是他的一貫策略。
從他抓獲張掖城的沙陀探子后，他便將一個不真實的情報發給了對方，軍隊人數少了，更重要是士氣低迷，將領內斗，一旦朱邪金海從試探進攻中證實了情報的真實性，他為了盡快拿下張掖城，必然做出冒險的決定。
‘咚！咚！咚！’戰鼓聲驚心動魄。
三千士兵如潮水般殺來，主將朱邪康達揮刀大喊：“第一個沖上城頭者，賞羊五千頭！”
朱邪金海卻注視著城頭上的一舉一動，他是一個多疑之人，并不很相信城內傳來的情報，更重要是對方是郭宋，當年郭宋的狡猾給他留下了極其深刻的印象，他至今都沒有想通郭宋究竟是怎么穿過河西走廊返回甘州，他在肅州和瓜州布下天羅地網，居然連對方影子都沒看到。
“大帥，城頭上好像沒有投石機？”大將沙列汗低聲道。
朱邪金海搖搖頭，“張掖城墻上無法安裝投石機，從來就沒有，投石機和石砲都不用擔心，看樣子床弩也沒有安裝，不過我更關心他們的戰斗力。”
城頭上亂箭齊發，兩千弓兵從東西兩側同時發射，兩千支箭對于近十里長的北城墻顯得十分稀疏，四千士兵更是顯得兵力單薄。
三千士兵傷亡極少，很快便靠近了城墻，他們用長木板搭在護城河上，大軍奔過護城河，數十架攻城梯架在城頭上，前端的大鐵鉤直接鉤住城墻，沙陀士兵瘋狂地攀梯而上。
城頭上的唐軍士兵也迅速集結在每架攻城梯周圍，箭矢如雨射下，頭頂上滾木礌石砸下，沙陀士兵不斷被砸中，慘叫聲一片，傷亡漸漸加大了。
雖然唐軍士兵居高臨下占據了優勢，但沙陀士兵也攻得很頑強，不斷被砸翻，又繼續有士兵接著攀爬，漸漸接近了城頭，雙方長矛捅刺，為爭奪城頭進行著激烈的戰斗。
這場激戰足足打了近一個時辰，雙方勢均力敵，盡管沙陀軍沒有攻下城頭，但唐軍卻守十分艱難，擁有城池的優勢，卻沒有能占據上風。
朱邪金海終于看明白了，唐軍的戰斗意志并不強烈，看來情報無誤，唐軍確實士氣低迷。
他當即下達了撤軍命令，“傳我的命令，攻城軍隊撤退！”
‘當！當！當！’
撤軍的鐘聲敲響，正在苦戰中的沙陀軍丟下千余具尸體，如退潮般地后撤了。
..........
當天晚上，沙陀大軍在北城外三里處扎下了大營，數千頂大帳延綿十幾里，大營內燈火通明，數百名回紇工匠正在拼裝投石機、巢車等大型攻城武器，如果說回紇對沙陀人有支持，那么這些回紇工匠就是了，沙陀人缺乏能工巧匠，雖然將士悍勇，但兵器一般比較制作粗陋，更沒有制作大型攻城武器的能力。
回紇人之所以敦促沙陀人盡快拿下河西走廊，并不僅僅是出于報復大唐驅逐使團，而是更擔心吐蕃人會攻占河西走廊。