護城河內的八處登城點已經完成，每一處登城點都由三艘船組成一套水上登城系統，包括兩艘平船和一艘登城船，這是近百年來幽州守軍怎么也想不到的情形，他們引以為傲的天下最寬的護城河，居然成了敵軍攻城的便利之河。
一隊隊宋軍疾速沖上平船，沿著攻城船直接奔上城頭，非常便利，只片刻，宋軍士兵便從八艘登城船源源不斷沖出，出現在幽州城頭。
西軍有著長期的夜戰訓練，經驗豐富，在攻滅西夏時給范寧留下了深刻的印象，所以這次攻打幽州，他特地將十萬西軍調來。
西軍在登上城頭上并沒有急于下城，而是迅速集結，他們以五千人為一軍進行夜間作戰。
只片刻，第一支五千人組成的西軍從東城沖下，殺進了城內。
城內到處是一片廢墟，四周都被燒成了殘垣斷壁，無數遼軍便躲在殘垣斷壁之后向西軍射箭，最前面的一千名刀盾軍舉盾沖了上去，后面士兵緊緊跟上，雙方短兵相接，激烈的廝殺在一起。
緊接著越來越多的西軍沖下城頭，十萬大軍分成二十個集團殺進城內的各個方向，和四萬遼軍展開夜戰，城南喊殺聲一片，到處是激烈的巷戰。
第二輪八萬軍隊也在曹詩的率領下開始進入城內和遼軍激戰，遼軍士氣低迷，被殺得節節敗退，但也有頑強抵抗的戰斗。
戰爭最激烈之處便是位于城中央的南京行宮爭奪戰，宋軍投入了三支集團，一萬五千軍隊攻打這座耶律洪基在南京的行宮。
行宮占地一百五十畝，前面是南京留守府官衙，耶律胡睹親率八千遼軍死守這座南京道的最高權力機構。
行宮就儼如一座小城，四周是一丈高的宮墻，遼軍士兵站在宮墻上居高臨下，箭矢密如疾雨，射向四周如潮水般進攻的宋軍士兵，宋軍士兵不斷被箭矢射倒，就算用盾牌也抵擋不住遼軍強大的弩箭疾射。
種諤眼看宋軍傷亡慘重，他狠狠一拳砸在墻聲，回頭厲聲令道：“拖一架弩炮來！”
南城門已經被攻破，吊橋放下，橋墩上架起了橋板，重型武器便從城門運入城內。
一千士兵嚴密護衛著一架重型弩炮進城，弩炮放置在一架大車，八頭毛驢負責拉拽，驢車在大街向北前行，一千士兵手執大盾和長矛嚴密護衛兩邊，兩邊建筑不斷有冷箭射出，都被宋軍的盾牌遮擋住了，沒有危及到驢車。
片刻，驢車漸漸駛近了行宮。
“啟稟老將軍，弩炮已經運到！”
種諤點點頭道：“準備發射鐵火雷，炸碎這幫王八蛋！”
弩炮已經就位，士兵將一顆百斤重的鐵火雷放在上去，有士兵點燃了火繩。
‘砰！’
一聲巨響，弩炮射出了鐵火雷，黑漆漆的鐵火雷在空中劃過一道弧線，準確落在八十步外的城墻上。
只聽見一聲驚天動地的爆炸，炸碎的肢體和碎石騰空而起，濃煙彌漫，宋軍士兵紛紛捂住耳朵蹲在地上。
當硝煙散盡，宮墻坍塌了，出現一處十幾丈寬的缺口，種諤大喊一聲，“殺進去！”
“殺啊——”
一萬余宋軍如潮水般沖進了缺口，和最后負隅頑抗的遼軍展開殊死廝殺，很快又有兩萬援軍趕來，從兩側宮門殺進了行宮。
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慘烈的巷戰在四更時分終于結束了，四萬遼軍陣亡三萬余人，主將耶律胡睹也死在亂軍之中，宋軍也傷亡慘重，付出了一萬多人傷亡的代價。
但大宋渴盼了百年的幽州終于被宋軍占領。
天色漸漸亮了，宋軍開始清理城內的尸體，陣亡的宋軍士兵辨別身份后進行焚燒，然后骨殖放入陶罐，貼上名字送回家鄉。
遼軍陣亡士兵則集中起來焚燒深埋，天氣還比較熱，這些事情一點不能耽誤，否則會引發疫病。
十余大軍依舊控制了幽州城，并實行全城戒嚴，一隊隊士兵開始挨家挨戶搜查，收繳兵器，抓捕藏在民宅中的遼軍士兵。
短短半天時間，六千多名遼軍士兵被搜出，只要不反抗，宋軍也沒有殺戮，將他們押解出城，在城內一片空地上，各種搜出的兵器堆積如山。