曹軍的三百架床弩同時發射，箭長三尺，射程遠達五百余步，箭力強勁，數十名工事兵措不及防，紛紛被射倒，使搭建平台的工事兵一片混亂，紛紛後撤。
一名牙將奔至劉璟面前稟報︰「啟稟州牧，曹軍使用床弩攻擊，弟兄們死傷五十余人。」
劉璟眉頭一皺，回頭問法正道︰「這可怎麼破解？」
法正捋須笑道︰「此事極易，釘上一排木板支架防御便可，相距三百五十步，強弩之末，弩箭射不透木板。」
劉璟點點頭，「可行！」
他立刻命令下去，不多時，軍中木匠便制作了十架簡易木板支架，長四丈，高二丈，厚足有兩寸，將它們運至平台前防御，只听見床弩長箭 啪啪射在厚實的木板上，卻再也無法穿透木板，木板後的數千漢軍工事兵開始繼續緊張忙碌地施工。
城頭之上，曹仁已經意識到漢軍修建平台的用意了，心中異常緊張，他不斷下令發射床弩，但床弩很快便失去了效果，這時，曹仁大喊︰「用投石機攻擊！」
二十架大型投石機開始吱吱嘎嘎拉開，將石塊猛地拋射出去，為了增加射程，他們不用百斤巨石，而是用二十余斤中小石塊，盡管如此，還是沒有任何殺傷效果，一塊塊大石在空中翻滾，在距離木板數十步外轟然落地，幾塊巨石翻滾著砸向防御木板，發出沉悶的巨響，卻始終砸不破木板。
臧霸飛奔至曹仁面前，拱手施禮道︰「將軍，可以用火油焚燒敵軍的木擋板，我們城內有數千桶火油，足以焚燒敵軍！」
曹仁點點頭，這個建議不錯，他當即下令道︰「準備用火油攻擊！」
二十架大型投石機換上了火油陶罐，每只陶罐裝有二十斤火油，一聲令下，二十架投石機同時發射，火油罐飛上空中，依然在距離木板數十步外落地，陶罐碎裂，火油潑灑一地，這時，幾只巨大的火球從空中飛來，砸在地上，頓時地上燃起熊熊大火，幾只火球彈射撞向擋板，一只火球甚至還飛躍過擋板，落在工事兵人群中，引起一片驚呼。
曹軍不斷發射火油，數百步外已是一片火海，已經有四架擋板被流動且燃燒著的火油點燃，就在這時，數百名士兵背負著泥土沙包沖進火海，在木板前堆砌了一道泥土牆，阻攔住了火油繼續向下流動。
另有千余人木板兩邊挖掘數條溝渠，將流動的火油引入溝渠中，不斷填土熄滅，漢軍擁有非常完善有效的滅火方案，盡管山坡上火勢沖天，濃煙滾滾，卻始終沒有能夠影響到木台建造。
天色已經漸漸黑下來，山坡上依舊火光沖天，烈火在熊熊燃燒，將土地燒得滾燙，方圓數里外的大樹和灌木都焚燒殆盡，十座擋板燒毀了六座，但漢軍已經將燒毀的擋板換成了一丈高的土牆，阻攔的火油繼續向木台方向流動。
這時，十座木台已經搭建完成，每座木台長寬各達五丈，足以容納巨型投石機，而與此同時，十架巨型投石機也已組裝完畢。
這種巨型投石機射程在三百五十步至四百步之間，可以進行精確調整，它可以稱得上是目前天下最大龐的投石機，高達兩丈八尺，拋竿長約四丈，用鐵鏈絞盤，需要使用十頭牛拉動鉸鏈。
而在上一次北征，漢軍並沒有攜帶這種巨型投石機，導致攻城乏力，而這一次漢軍吸取了教訓，早在兩個月前便從夏口運來了十余架巨型投石機，進行了無數次實戰訓練，包括夜戰訓練，漢軍對這一次奪取西城之戰已勢在必得。
這時，十架巨型投石機被士兵們奮力推上斜坡，安裝在剛剛建成的平台之上，士兵驅動健牛拉動鉸鏈，伴隨著鐵鏈的嘎嘎聲響，投石機拋竿被壓彎，裝上了重達五十斤的火油陶罐，以其人之道還其人之身，漢軍也同樣使用火油攻擊城頭。
這時，一名軍官向劉璟高聲請示，「啟稟州牧，投石機已準備就緒，可否攻擊？」
劉璟緩緩點頭，「攻擊！」他下達了進攻的命令。
隨著 地陣響，十架巨型投石機投石拋出了火油罐，巨大的火油罐在空中翻滾，砸向城頭，城頭上的士兵一片驚恐大喊，四散逃開，‘砰！’的一聲巨響，一只火油罐砸上了城頭，碎片四射，火油濺飛，火油罐接二連三地砸上城頭，或者飛進城內，使城上城下迅速彌漫起一股刺鼻的火油味。
曹仁驚得大喊道︰「速用泥土掩蓋！」
就在這時，天空出現了十只火點，迅速向城頭砸來，這是用于水戰的火油泥，它最大的特點是黏姓極好，不象布火球落地後會彈飛，火油泥同樣被點燃了，當它們砸上城頭時，頓時砸出數百朵火花，瞬間將城頭上滿地的火油點燃，長達兩里的城頭上出現數段火光。
曹軍士兵拼命用泥土掩蓋燃燒的火油，但城下射來的火油罐卻繼而連三砸上城頭，使曹軍顧此失彼，著火面積越來越大，城頭上的數架投石機也被大火點燃，熊熊燃燒，在夜空中格外刺眼。
這時，劉璟見攻城時機已成熟，下達了第二道命令，「攻城！」
震天動地的鼓聲再一次響起，「咚！咚！咚！」鼓聲驚天動地，數十架巢車已經裝配完畢，被士兵推攘拖拽，開始隆隆地向斜坡上的西城進攻，兩萬漢軍士兵如大潮奔流般涌上，他們用水潑滅腳下熾熱的泥土，扛著攻城梯向前奔跑。
盡管漢軍已有最先進最犀利的進攻武器，但打仗的是人，漢軍需要用血與火來磨練自己，他們需要在死亡中成長，需要在戰爭的洗禮中成為天下最強大的軍隊。
城頭上的投石機再次發動，這一次不再是火油，而是百斤巨石，巨石翻滾著砸進人群，血肉橫飛，一群群士兵被砸倒，強勁的床弩密集射出長箭，箭矢橫飛，射穿了漢軍士兵的盾牌，奔跑在前面的一片片士兵被射穿身體了倒下。
烈火在夜空中燃燒，十架巨型投石機仍在強勁有力地向城頭拋射火油，經過幾輪拋射，它們已漸漸調整好射距，能準確射中城頭，大火不斷在城頭蔓延，而城下的敵軍攻勢旺盛，曹軍的防御陣型開始出現了漏洞。
這時，六千漢軍的巨盾弓弩手已率先沖進距離城池百步內，他們攜帶著五尺高的巨盾，盾下有兩支尺許長的尖刺，可以插入泥土中，而盾牌後面有支架，展開支架，便形成了一個臨時防御盾，這也是馬鈞的匠學發明，只是一個小小的改進，便解決了弓弩手的防御弱點。
六千弓弩手蹲在巨盾後，不斷向城頭射箭，壓制住城頭曹軍密集的箭矢。
漢軍士氣高昂，一架架攻梯搭上了城頭，唐軍士兵攀城而上，城頭上箭矢雖然減弱，但滾木礌石卻如冰雹般砸下。
一名漢軍士兵被砸得頭骨碎裂，慘叫著跌下城去，另一名士兵又奮勇而上，用長矛和城頭的曹軍士兵拼殺，他們有著豐富的夜戰經驗，進攻犀利，城頭上險象環生。
城下，六千漢軍用強弓硬弩還擊，鋪天蓋地的強大箭雨壓得城頭上的曹軍士兵無法抬頭，曹軍死傷慘重，不斷有士兵中箭墜城。
這時，曹軍的二十余部投石機已被燒毀十八部，城頭到處是熊熊烈火，曹軍士兵拼死抵抗，城頭死傷枕籍，堆滿了戰死者的尸體，曹仁見曹軍夜戰能力明顯弱于對方，已漸漸處于劣勢，心知不妙，他急對臧霸道︰「速去將北城門的大石移開，準備撤退！」
臧霸驚呆了，半晌道︰「可是丟了西城，怎麼向丞相交代？」
曹仁氣得破口大罵︰「混蛋！你還想讓我再被俘虜一次嗎？」
臧霸無奈，只得轉身向城下飛奔而去，這時，巨型投石機已停止了投射，而漢軍的二十部巢車終于抵達城牆邊，巢車下安裝有滾輪，數百名士兵推動它前行。
盡管西城城牆高大，但巢車卻正好和城頭持平，每一輛巢車內都有五十名重甲步兵，搭城頭的鐵板橋被鐵鏈拉起，可以抵御曹軍的弓箭。
‘轟！’地一聲巨響，鐵板搭上了城頭，砸得碎石亂飛，五十名重甲步兵一聲吶喊，從巢車中沖了出來，揮動戰馬劍，沖進了曹軍之中，和他們拼殺在一起。
隨著二十架巢車先後達上城頭，一千名重甲步兵率先殺上城頭，他們成為曹軍潰敗的最犀利一擊，隨後的漢軍士兵紛紛沖上城頭，而二十部巢車則成為登城的通道，無數士兵從巢車內攀上城頭，他們斗志旺盛，氣勢高昂，喊殺聲一片，而曹軍的軍心迅速渙散了，士氣低迷，被漢軍殺得節節後退。
此時的西城內倒處是殺進城內的漢軍，投降的曹軍士兵不計其數，而北城門卻被臧霸率軍打開了，兩千余名曹軍殺出了北城，四散奔逃，而北方黃忠率領五千士兵也掩殺而來，截斷了曹軍士兵的退路。
劉璟見西城的南大門也敞開了，漢軍在城頭上揮動著旗幟，他立刻戰刀一指城門，對一萬備戰士兵下令道︰「殺進西城！」
一萬士兵奮力奔跑，喊殺聲震天，率先的兩千騎兵如最高的一道浪潮，向西城洶涌殺去。
在漢軍充分的準備下，僅僅只用了三個時辰，便攻克了祁山道上最關鍵的戰略要地西城縣，至此，漢軍的北伐掌握了主動，天水郡和廣魏郡同時面臨漢軍的威脅。
但對于漢軍而言，重要的並不是攻城掠寨，而是要建立起一個有效而迅速的糧食運輸體系，而且冬天即將來臨，不利于北伐，漢軍便停止了繼續進攻。
劉璟一方面派人去和曹軍議和，另一方面開始大規模建造祁山城和風雲城，並在每隔二十里處修建一座小型城堡型驛站，方便運輸隊伍休息和躲避敵軍伏擊。