太原城的護城河源于汾水，一條兩里長的漕河將汾水引入護城河，又從護城河的水門入城，形成了一套完整的防御兼水運系統。
四更時分，三十艘攻城船沿著漕河緩緩向護城河駛去，在船隊后面還跟著三萬軍隊，這是第一波進攻的軍隊，在兩里外還第二波進攻的五萬大軍，還有五萬騎兵布防在外圍。
當船隊剛剛進入漕河，便立刻被城頭上的女真士兵發現了，西城頭上響起了急促的警鐘聲，“當當當當”
警鐘一響，滿城皆驚，無數女真士兵紛紛從睡夢中驚醒，他們都是合甲而睡，穿上鞋，拿上兵器便向城頭跑來。
船只已經駛入了護城河，立刻兵分兩路，一路向北，一路向南，沿著護城河邊緣航行，每艘大船上有一百名士兵，他們躲在船舷和船艙背后向城頭上放箭，城頭上也同樣箭如雨發，射向突如其來大船。
這時，完顏銀術可也被抬上城，他在城樓背后注視一艘艘駛過去的大船，城頭上大部分守軍都一頭霧水，不知道宋軍想做什么
完顏銀術可忽然看見了一艘大船上的梯子，他心念一動，忽然明白過來，大喊道“是攻城的船只，不準船只靠近城墻，用火油燒”
命令傳下去，城頭上士兵頓時手忙腳亂，一只只火油陶罐向對方大船上扔去，但宋軍早有準備，甲板上鋪了厚厚的粗麻毯子，陶罐碎裂，火油流出，立刻有士兵沖上去，將毯子和火油一起卷起，扔下船去。
但還是有十幾艘船被火油點燃了，這時，三十艘大船都已到位，一架架跨城天橋搭上城垛，天橋寬五尺，兩側有四尺高的擋板，既可以防御箭矢，也可以防止人從天橋上落水。
天橋的前端有鐵鉤子，像攻城梯一樣牢牢鉤住了城垛，數十名宋軍士兵舉著盾和短矛，奔上天橋向城頭上沖去，與此同時，每艘大船外側都掛上了梯子，宋軍士兵迅速用皮筏子做成了浮橋，每艘大船背后都有近千士兵，士兵們奔過浮橋，攀著梯子向船上沖去。
這種攻城船實際上是一種攻城平臺，類似于巢車，巢車一直被稱為攻城大殺器，但巢車的弱點也明顯，它出口太小，容易被火油和火藥桶從摧毀內部結構，而攻城船就沒有巢車的弱點，它有兩架跨城天橋，可以多點進攻，火油和火藥暫時拿它也沒有辦法。
唯一能對付它的辦法就是反客為主，城頭士兵搶先殺上大船，奪取大船，把大船變成城頭防御的向外延伸，這是最穩妥的辦法，另外還有一些小技巧，比如準備大量的麥秸和木頭，鋪天蓋地扔上船去點燃，或者用火藥桶炸毀跨城天橋，但這種戰機稍縱即逝，很難抓住，除非事先做好充分的準備。
但至少對太原城來說，這些機會已經沒有了，宋軍開始源源不斷沖上城頭，和城頭上的守軍廝殺在一起，雙方戰斗極為殘酷血腥，不是你死就是我活，連投降的可能都沒有。
在太原城北面有一處很大的空地，這里是金兵的馬圈，兩萬匹戰馬便養在這里，里面搭建一百多架棚子，每個棚子下養著兩百匹戰馬，每架棚子由兩名士兵負責。
但光靠兩名士兵是養不了這么多戰馬，金兵還雇了幾百名漢人馬夫，負責鍘草、煮豆、打水，沖洗馬槽等等，兩百名女真士兵只是負責看守這些漢人馬夫。
傍晚時分，所有漢人馬夫都必須離去，不準在馬圈里過夜，夜里就由兩百名士兵負責巡邏守夜，每兩人負責一處大棚。
此時，城頭上激戰正酣，所有的馬夫都各自就位，主帥完顏銀術可已經安排好了后撤的步驟，一旦守不住城池，他們就立刻撤退，所有士兵都跑到馬圈里騎馬，兩萬匹戰馬地做好隨時撤退的準備。
二十幾名黑影摸進了馬圈，他們直接斬斷了外面的欄桿，并將欄桿全部推翻，此時，戰馬已經完全可以跑出馬圈了，但它們還靜靜地呆住馬棚內，宋軍斥候還需要造一些聲勢才行。
宋軍斥候奔過一個又一個的馬棚，一連殺死近百名女真守衛，他們直接點燃了馬料，數十只大棚開始熊熊燃燒起來，烈火戰馬受驚了，開始向外面奔跑而去。
“失火了快救火”
剩下的女真士兵驚得大喊大叫，但他們攔不住馬群，很多人被戰馬直接撞翻在地上，就在這時，轟轟轟連續十幾只火藥桶在馬圈里爆炸，劇烈的爆炸聲讓剩下的戰馬都驚恐萬分，戰馬稀溜溜暴叫，不顧一切的向城外奔去，二十五名士兵騎在戰馬上，跟著大群戰馬一起沖馬圈，向城內的大街小巷奔去。
激戰一個時辰后，三萬宋軍悉數攻上了城頭，雙方傷亡慘重，南城是宋軍攻擊的重點，軍隊三倍余守軍敵軍，南城率先被宋軍奪取，三千女真守軍全部陣亡。
緊接著便是南城門被打開了，吊橋也放下了，五萬宋軍殺到了南城外，浩浩蕩蕩的大軍直接沖進了太原城內。