劉賢大軍北進，曹操聞聽，當即分派徐晃、曹洪、張遼、臧霸等人沿途不斷設置營壘阻擊，雖然劉賢有石炮和大黃弩之助，將沿途所有營壘都給攻破，但也大大拖延了速度，這后半段總共百余里的道路，大軍足足行了十日方才走完。
不過行軍雖然艱難了一點，劉賢卻也終于趕到了壽春城南十里之處。此時曹操調派了三萬民夫，搶修了一道長墻，一條壕溝將壽春城給圍了起來，又在肥水之上修筑了一座水寨，用數十架大黃弩和二三千強弓勁弩封鎖了水道，防止劉賢從水路偷進壽春。
如此一來，劉賢想要解壽春之圍便只能強攻了。
此時曹操手中加上換回來的夏侯尚所部還有四萬五千大軍，當下曹操命夏侯惇、王凌、呂貢、賈逵、張球等人領兵一萬五千人監視城中馬超兵馬，并繼續攻城，自率曹洪、徐晃、張遼、臧霸、孫康、曹彰、曹休、曹真、夏侯尚、夏侯徳、夏侯獻等人領兵三萬與劉賢對陣。
劉賢見曹操十分謹慎地依托營壘堅守，營中雖極少蹶張弩，但卻布置了許多大黃弩和其余數千強弓硬弩，深溝高壘，防守十分嚴密。
劉賢頓時深覺棘手。如今的形勢與劉賢奪取樊城之時極為相似，曹操修筑長墻壕溝將壽春與外界隔離開來，曹軍能得到淮北源源不斷的糧草輜重支援，而劉賢的糧草軍資則只能從濡須、合肥再經肥水千里迢迢地運來，糧草轉運比曹軍艱難的多。而且劉賢雖繳獲了許多戰馬，但此時軍中卻沒有輕騎兵，在遮蔽戰場，掩護后路的能力上遠不如曹軍。
而且劉賢的兵力還比曹軍少，軍中也幾乎沒有民夫，無法分兵修筑土山、長墻、深壕等大型工事，便連運送糧草輜重等事都是由鄧艾、石苞兩營兵馬輪流為之。
因此論起來，劉賢的處境比之當年解圍的曹軍更加惡劣。
面對敵軍的深溝高壘，堅守不戰，劉賢實是覺得棘手，當下只得在高處扎營，不斷加固營寨，囤積糧草，與曹軍相隔數百步的距離對峙了起來。
如此一來，雖然劉賢無法沖破曹操的攔截救援壽春，但城中守軍每日登城卻也能看見城外其實如虹的劉賢援兵，雙方金鼓相聞，旗語想通，守軍因此軍心大定，能夠安心守城。
此時夏侯惇修筑土山至壽春城外一百五十步的距離，用蹶張弩與城中對射，曹軍三千具蹶張弩與城中的近千具蹶張弩對耗殆盡。失去了蹶張弩的覆蓋射擊，夏侯惇再次強令民夫頂著城中石炮和大黃弩的攻擊修筑土山，每日總要損失百十個民夫的性命，耗時十余日終于將土山推進到了距離城池百余步的距離。
這已經進入了二石強弩的攻擊范圍，當下馬超調派千余弩手上到城墻，在石炮和大黃弩的掩護下對著修筑土山的曹軍民夫猛射。夏侯惇無奈，只得調派弩手與城內對射，一天下來，曹軍因無法壓制住城內的石炮和大黃弩，土山之上有缺乏有效的掩護，因此曹軍死傷慘重。千余弩手戰死，而城中弩兵卻才死傷了三百余人，雙方傷亡比例超過了一比三。
這么消耗下去要想耗盡城中七千守軍，曹軍至少將要付出二萬多兵馬的代價。而事實上此次攻城，夏侯惇已經在壽春城下損失了精銳的蹶張弩兵近三千人，再加上數千民夫的傷亡和今日弩兵的傷亡，夏侯惇已經感覺心內在滴血了，當下急忙來尋曹操，稟告了情況。
曹操聞訊，當即召集眾將商議對策。就聽蔣濟道：“劉賢的土山之所以能夠奏效，乃是用石炮和大黃弩壓制住了對方的弓弩，逼得守軍弓弩手不敢上城。但我軍卻無法壓制住壽春城中的石炮和大黃弩，因此才費時費力卻依然將攻城戰打成了消耗戰。”