攻城戰，兵法講究的是圍三缺一，這樣給了守軍以逃亡的退路，守軍一般來說就未必會拼死抵抗。王復臣憂心忡忡，奈何劉文秀信心十足，說服不了主帥改變心意，也就只得依令而行。
十月十一日黎明，劉文秀揮軍攻城，數萬明軍“蔽山而下，炮聲震天”，“南自江岸，北至沙溝子，橫列十五里，前列戰象，次用火炮、鳥銃、挨牌、扁刀、弓箭、長槍，層疊里許，蜂擁攻城”。
明軍的猛烈進攻給予了守城清軍以極大的壓力，李國英早在數日前觀察到明軍的恢弘氣勢，便連忙讓麾下的綠營兵換上了八旗軍的旗幟。如此，一來是為守軍平添信心，二來則是震懾城外的明軍，然而尤是如此，明軍的猛烈攻勢卻還是讓守軍難以招架，幾次險些被明軍攻上城墻。
苦苦支撐到了辰時，攻城戰已入白熱化，守軍漸漸難以支撐，城破只在頃刻。值此時，吳三桂親率本部兵馬開拱極門出城，不管旁人，直攻張先璧所部。
張先璧是云南人，崇禎朝應募圍剿流寇，所部號滇奇營，頗為能戰。清軍南下，湖廣淪為戰場，張先璧與劉承胤相爭，盲目擴軍，將原本的三千兵馬一口氣擴充到五、六萬之眾，戰斗力反倒是被那些窳農叛仆沖淡。后隨何騰蛟，至何騰蛟身死，張先璧據鎮沅州，奪民田以耕，日與當地苗民相仇殺，日益疲。
這支部隊兵員不少，但卻是四川明軍中戰斗力最差的一部。吳三桂征戰多年，戰斗經驗之豐富絕非尋常武將所能夠比擬的，早在數日前，居高臨下就已經看明白了明軍各部的情狀，為此定下戰術，由李國英和李國翰死守城池，堅持到辰時，攻城戰進入到白熱化后再由他親領本部兵馬出擊，猛攻明軍這唯一的弱點。
不出吳三桂意料之外，面對曾經的關寧鐵騎，張先璧所部抵擋不住，紛紛逃竄，敗兵被那些騎兵驅趕著將王復臣等部明軍的陣型沖得亂成了一團。
城外明軍大亂，清軍趁勢出城猛攻，至中午時明軍已全線崩潰。如此，劉文秀只能命令全軍后撤，奈何張先璧之弟張先軫在慌亂之下砍斷了浮橋，致使大批將士無法過江，被清軍追殺或落水而死。
保寧慘敗，明軍進取全川的戰略未能達成不說，包括滅虜將軍王復臣、總兵姚之貞、張先軫、王繼業、楊春普在內的三萬余明軍被清軍擒殺，損失戰象三頭、馬騾二千三百余匹，就連劉文秀的撫南王金印也被清軍繳獲。而作為這場戰役的勝利者，吳三桂于險勝之余，也不由得嘆息道：“生平未嘗見如此勁敵，特欠一著耳。”
損失大軍過半，劉文秀只得帶著殘兵敗將逃回貴州，將四川的大好局面拱手相送。奈何，吳三桂的感嘆并沒有為他爭取什么太好的待遇，孫可望聞訊大怒，下令解除劉文秀的兵權，發回昆明閑居，而率先被清軍擊潰，且其弟砍斷了浮橋導致明軍損失大增的張先璧則被孫可望輪棍打死。
四川局面一度好轉，若劉文秀能深根固本，憑保寧周邊地形限制清軍的同時恢復四川民生，便可立于不敗之地。奈何，急功近利，結果卻在一場慘敗之后導致大局急轉直下，徒嘆奈何。
永歷六年，西南明軍的大反攻，按照分工，乃是由駕前軍坐鎮貴州，以東路軍出湖廣，下廣西，憑北路軍恢復四川。