唐军抓住了隋军士人数太少、无法轮番守城，从而筋疲力尽的弱点，天刚亮便发动了进攻，
五千唐军弓弩手为先锋，列队为九排，浩浩荡荡向城关杀来，他们高举盾牌，抵挡住了城头密集射来的弓箭。
而在他们身后是五千最精锐的士兵，他们才是攻城战真正的主力。
当进入距离壶关城墙百步内时，城头上的弓弩手同时发射了，一千支强大的箭雨呼啸着向唐军射去，唐军刷地竖起了盾牌，形成无数道盾墙，力量强劲的箭矢噼噼啪啪射在盾墙上，发出一连串‘哚！哚！哚！’的响声，大部分都钉射在盾牌之上。
这就是经验，在经历了一次次血战后，双方都会发现对方的弱点而加以利用，城头没有投石机的巨石冲击力，唐军对付城头射下箭雨就会从容得多，李孝恭身经数十战，他知道该怎么对付城头弓弩。
五千唐军弓弩手在躲过隋军的第一波箭雨后便开始了反击，他们同时向城头放箭，密集如蝗虫般的箭矢铺天盖地射向城头，压得城头上的隋军士兵抬不起头。
这时，唐军大营内吹响了低沉的号角声，后面整兵以待的五千唐军精锐士兵扛着数十架刚刚造好的攻城梯如潮水般地向城头杀来。
但隋军士兵同样积累了很多经验，他们很多士兵，包括最初的主将赵平就是死在城下射来的密集弓箭中，城下的弓弩造成了他们最大的伤亡。
所以隋军士兵不会和城下唐军对射，当城下铺天盖地的箭矢射来之时，他们立刻躲在城垛背后，蹲在地上用抛物线盲射或者在射击孔中放箭，这便大大降低了死亡率。
但当唐军士兵开始大举攻城，城头弓弩手就会停止射箭，他们开始用长矛和滚木进行反击。
斜角向下的射击孔便成了攻城唐军的噩梦，当唐军士兵在全神贯注和城头士兵搏斗之时，下方的射击孔会突然刺出一根长矛，直接刺穿唐军士兵的下身，令人防不胜防。
攻城唐军士兵几乎有一半都是死在射击孔的偷袭上，而且它极为隐秘，被刺中的唐军士兵已无法提醒后面的士兵，而是惨叫着摔下城去。
五千唐军士兵已经攻至，隋军的弩箭并没有发挥太大的威力，唐军的第一个方阵军便冲到了城下，‘轰隆！’一声，在壕沟前搭上了木筏，将一架架梯子竖向城墙。
城头上射击孔内顿时千箭齐发，一段段滚木从城头砸下，箭如密雨，木如冰雹，最先冲过护城河地近千名唐军士兵被箭射中，被滚木砸中，骨断筋折，哀嚎一片。
这时唐军弓弩手也开始反击了，他们两人一组，一人举盾，一人射击，箭矢铺天盖地向城上射去，上下密集的箭矢形成了一片箭网。
随着几十架城梯先后搭上了城墙，唐军士兵蜂拥而上，五千精锐士兵全面投入了战场，此时唐军已经投入一万人，而隋军只有千余人，以一敌十的悬殊比例和唐军进行殊死血战。