霹雳军从东、西、南三个方向对利州发动了进攻。实际上，霹雳军也是对利州这三面城墙进行了包围，独留了北门。这并不是北门不适合包围，也不是霹雳军的兵力不够，而是刻意而为之。作为苦心经营的老巢，汪氏绝对不会轻易放弃，势别会进行鱼死网破的反抗。“围三阙一”，是为了防止敌人看不到生路而狗急跳墙。
霹雳军士兵推着揗盾，步步向城墙逼进。中轻型火炮虽然威力对付不了城防工事，却能轻松击毁木制的攻城器械。攻城器械的掩体用材多、构筑难度大，蒙军并没有多少。在之前的密集炮击中，利州城暴露在外的攻城器械大都被摧毁，现下唯有二十余门八牛床弩仍然完好，对进攻的霹雳军士兵构成了严重威胁。
对于不断发射的床弩，霹雳军用火炮对其集火射击。虽然炮弹摧毁不了其掩体，但硝烟和腾起来灰尘却遮蔽了其射界视野。趁着这个功夫，曹二狗和张珏命令不约而同地调集轻型火炮，对床弩掩体的窗口进行抵近射击。几轮火炮之后，那些八牛床弩都变成了零件状态。
在城外防御设施的争夺战中，霹雳军的刀盾兵高举着大盾挡住蒙军的箭矢，火枪兵则从大盾间隙开火射击，长矛兵则对冲过来敌人进行攒刺。对于躲在土墙后敌人用虎蹲炮轰，又投掷手雷将壕沟及防炮洞中的敌人炸出来。这种战术是对于蒙军士兵来说是无解的。霹雳军不仅甲胄精良火器犀利，人数也占据绝对优势。
蒙古汉军战力极为强悍，加之汪惟正又拿出了大量的钱财犒赏士兵，甚至还承诺战后将赏赐土地、房屋、女人，这让原本低迷的士气又高涨起来。虽然冲在最前面的霹雳军士兵都有重甲甚至是全身板甲，便进展仍然缓慢。汪惟正派到最前线的士兵也是全身重甲，甚至就是铁人军。在局部交战情况来看，不少地方还是蒙军占据优势，一方面是敌暗我明，蒙军有着以逸待劳的优势，另一方面也是因为蒙古汉军士兵普通更高大，更强壮。
在战斗中，蒙军也使用了震天雷、火油、火枪。蒙军仿制的震天雷虽然笨重，但在近距离的杀伤力也极大。火枪也是如此，虽然射程短又沉，填装又慢，但也能糊人一脸，被打中者虽不会死，却也会非伤即残，丧失战斗力。真正对霹雳军进攻构重大威胁的是火油，这东西能附着的盔甲上燃烧，甚至会引爆霹雳军士兵携带的弹药。
除了拼命抵抗外，蒙军还频繁发动夜袭，将白天丢失的外围断壁残垣夺了回去。有的地段甚至反复争夺数次。霹雳军虽然一直是走精兵线路，但这两年扩军过快，加之火器对蒙军的碾压优势，打的恶战并不多，不少士兵近身战斗经验不足，在夜战近战中显得颇为被动。虽然霹雳军在夜间战斗中的伤亡比蒙军更少，但不管是曹轩还是张珏都不愿与蒙军拼消耗，欧阳轩也是这个意思。在他们看来，迟几日拿下城池也能接受，没有必要在夜间与蒙军死磕。
蒙军派来夜袭的都是其精锐老兵，随着这些人的消耗，蒙军的反击也渐渐出现颓势，反观霹雳军士兵在这种战斗模式中得到了快速成长，夜间战斗的天平又倾向了霹雳军。又经过十日的残酷搏杀，霹雳军已将城外的防御工事彻底控制，抵达了城墙之下。在这十日战斗中，霹雳军白天对蒙军呈碾压态势，夜间也占据着明显的优势，双方战损比为一比四。