张飞、徐晃、公孙瓒和文丑率领五万大军围攻雍丘城十天，李典率领的两万军队在北疆军强悍的远程火力打击下，伤亡惨重。甚至，在北疆军派出步卒攻城之前，城内的曹军就已经伤亡过半。
八月初，北疆军发起总攻。被北疆军远程火力蹂躏了天的曹军早已是疲敝之兵，在养精蓄锐十余天的北疆军的犀利的攻击下，雍丘城在一天之内陷落，李典被擒，城内两万守军，战死四千，其余一万五千多人尽数成为北疆军的俘虏。
在张飞和曾炩向陈留和雍丘发起总攻的时候，吕布和太史慈也分别在陈国河颍川发力猛攻。
吕布强攻阳夏，在付出了一万人伤亡的代价之后，顺利攻克阳夏城。吕布丝毫不作休整，急速向西，围困了扶乐城。
太史慈在将高柔赶回汝南之后，率军折向东北攻击，迅速占领许县、新汲、辰亭、绪丘城、鄢陵、尉氏和扶沟。
至此，陈留郡再次陷入北疆军的全面围攻之中。
北方，曾炩率领五万大军屯兵高阳亭，随时能够杀到圉县城下。
东面，张飞所部在攻克雍丘之后，南下夺取了承匡城，扼住了东方的通道。
最让曹操没料到的是吕布居然发力攻城之后，居然那么凶猛。之前吕布围攻阳夏半月之久毫无寸进，但是在他不惜代价、猛力攻城之后，仅仅是两天时间，吕布的兵锋就已经抵达扶乐，自己南返的道路就此断了。
所谓破屋又遭连夜雨、漏船偏遇打头风，正在和高柔对垒的太史慈突然折向东北攻击前进，在五天之内连续攻克许县、新汲、辰亭、绪丘城、鄢陵、尉氏和扶沟，这一连串的动作让曹操甚至没有来得及反应。
到这个时候，曹操才总算是明白了为什么太史慈和吕布是北疆排名曾炩之下的第一和第二的武将，即使是在前面以三万大军拖住几方二十万大军天的关羽，也是排名这两人之后。
曹操算是明白了，之前二人在颍川战场和陈国战场的进境缓慢完全是为了迷惑自己，让自己放心留在陈留的幌子、要是按照二人如今的表现，吕布早在十天之前就已经攻克了阳夏和扶乐，而太史慈也至少能够提前好几天在颍川和南阳战场取得胜利。
不过，这样一来，北疆军相互之间的配合，却是会出现一些失误，那就是太史慈并不能跟上另外三个方面的步伐，自己肯定能够率领大军从扶沟、新汲方向撤回汝南。
如今，自己再次陷入孤立无援的窘境。
在汝南的西方，王凌率领两万大军，缠住了黄忠、文聘和曹洪；司马懿在临颍方向率领两万大军虎视眈眈，让洇强的高柔也是不敢动弹；在城父方向，高顺的两万大军同样使得李通和夏侯恩的大军对救援自己的有心无力；在陈国南方，徐庶率领两万大军吞并固陵聚，将夏侯渊的大军和自己割离开来。
曹操慨然长叹：曾炩还真是看得起自己啊
如今，自己在陈留的兵力，不过是五万人。但，对着自己虎视眈眈的北疆军有多少曾炩率五万大军在北方，张飞率领五万大军在东方，太史慈率领五万大军在西方和西南方，吕布率领三万大军在南方，这一圈足足有十八万北疆军
八月初五，十八万北疆军齐聚圉县城外。
在前面的几天之内，曹操见逃脱无望，只得下令大军尽最大努力加固圉县的防御。五万大军忙活了五天，圉县的防御力量增强了不少。
到现在，曹操只能是死守待援了。他希望汝南各部大军能够战胜和他们对阵的北疆军，然后前来救援陈留。曹操没想到逃，这也是因为他根本没有逃出去的希望，周围的十八万大军，竟然有十一万北疆铁骑这样的兵力，让他根本上升不起逃的念头。固守陈留还可能有一丝坚持下来的希望，要是弃城而逃，只会城外北疆军铁骑铁蹄下的一堆烂肉。
八月初七，北疆军向圉县城发起了全面攻击。
战场上，北疆军部署了三百门火炮，五百台重型、中型、轻型投石车，一千台各型床弩，一万张强弓，武力惊人。
在震耳欲聋的战鼓声里，在几十万将士、民夫们的呐喊声中，密密麻麻的炮弹矢石冲上了天空，一时间战场如海啸一般，惊天动地，气势。
北疆军持续轰击，炮弹、矢石如狂风暴雨，猛烈无比。
战鼓狂擂，低沉而猛烈的鼓声响彻了十里战场，震撼了无边无际的天穹。
战旗狂舞，五彩缤纷的旌旗掀起了层层骇浪，波澜壮阔。
北疆数十员将领、谋士欢呼起来，十几万将士吼叫起来，几十万民夫们吼叫起来。巨大的叫喊声汇成了滚滚惊涛，一阵阵炸响在天地之间，山崩地裂。
所有人都在这一刻深切感受到了大汉无坚不摧的力量。
城内曹军隐而不发，悄然无声。
曾炩皱起了眉头。
太史慈、吕布、张飞等人的神情也是非常凝重。
圉县城上远射武器之所及便是城防的边缘地带，城内也有投石车，这个边缘地带至少在两百步到三百步之间。但城内曹军很自信，在距离城墙两百步的地方才开始挖掘护城壕。两百步的范围，也就是城内投石车、床弩可以有效射击的范围。
护城壕宽约五十尺（大约为今十二米），深二十尺（约今五米），壕内铺设长短不一的竹刺、木刺。这种护城壕有五道，北疆军想在曹军猛烈射击下，顺利攻到护城河，需要付出很大代价。
五道护城壕之后，就是护城河。护城河宽约十五丈（约今三十五米），这是北疆军一个难以逾越的障碍。
护城河距离墙根还有四百五十尺（约今百米）。在护城河之后，还有一道更宽的护城壕。这道护城壕上设有转关桥。这种桥只有一根梁，梁的两端伸出，架在壕沿的横木上，当敌人行至桥上时，拉动机关使横木缩回，桥面便会翻转，令敌坠入壕内。
这道护城壕之后是瓮城和冯垣。瓮城是主城门外的半座小城，墙高七十尺（约今十六米）。瓮城城门偏设，当城门遭到敌军攻击的时候，城楼上的守军也能射杀攻城敌卒。敌军一旦攻破瓮城，同样会陷入守军居高临下的四面夹击之中。冯垣是用泥土夯实的矮墙，高约十五尺（约今三米多），守军伏在矮墙后，射杀翻越护城壕的敌卒。
在冯垣之后，就是拒马带。这条拒马带宽有十尺到二十尺，主要是阻挡敌军架设云梯。在守城士卒出入的地方，拒马和鹿砦都埋得比较浅，以方便守军移动，并加以显要标志，让城墙上的守军重点防范。
拒马带之后就是城墙根了。又高又陡的城墙虽然不利于敌军攀爬，但也是城上守军的射击死角。然而，曹军在城墙上修筑了大量的“马面”和楼台，弥补了这一缺陷。
马面突出城墙外侧，与城墙合为一体，守军可以居高临下射击，消灭城下死角里的敌军。马面上设有可供士卒休息的战棚，战棚四周有木桩围护。这种防御设施过去只有边塞要隘和边郡大城才有，但袁绍竟然把它应用到洛阳城的防护，这让北疆诸将大为惊讶。
修筑马面的工程显然大了一点，叛军在延墙上按照正常防御办法，修建了大量临时楼台。
楼台的作用很多。虽然圉县城的城墙顶部很宽，一般在五十尺到七十尺，足够守军灵活自如地机动和战斗，而且延墙两侧的女墙又高又厚，尤其是外侧女墙，都开有密集的外宽内窄的射击孔，城角也还建有坚固的角楼。但这些防守设施在战时根本不够用，必须添置临时楼台。
在延墙上，曹军军每隔两百五十尺（约今六十米）建了一座突出外侧城墙五尺（约今一米）的观察楼。每隔八百尺（约今两百米）建了一座突出外侧城墙十五尺，以消灭城下死角和夹击城下敌军的木楼。同时，每隔八百尺还竖起了一面用高尖木桩连成的横墙，木桩的高度约为十五尺，平时开小门以供穿行，一旦敌军登上城墙，则封闭横墙作为路障继续阻杀敌军。另外，每隔一千五百尺（约今三百六十米），曹军还建了一座突出“内侧女墙”二十尺（约今五米）的木楼，用以攻击突入城内的敌军。
这是目前北疆军能看到的防护设施，在城内，也许曹军还建有更多的阻击设施。圉县城攻击难度之大，让北疆军上上下下都有一种无力和挫折感。曹操我在圉县一个月，看来还真的是做了不少工作。在五万大军和数万圉县住民的努力下，圉县城北曹操经营成了即使是在大汉国来说，都是有数的坚城。
曾炩亲征，激励了北疆军的士气，但当将士们从兴奋中冷静下来，面对前方高大而坚固的城墙时，战场上血腥和死亡的气息又把他们残酷地打回了现实。
北疆军持续轰击了一个时辰，无数的炮弹、石块和箭矢倾泻在城墙上下。
城墙顶部的楼台在石块和箭矢的肆虐下，损失较大，有几座小木楼直接给炮弹和石块轰塌了。瓮城也遭到了重创。正面单薄的女墙被炮弹和石块毁坏了很多。埋伏在冯垣后面的敌军更是北疆军重点攻击的对象，大小炮弹、石块和箭矢几乎把他们淹没了。
圉县城太高，城墙上又有门楼、马面、木楼等建筑，曹军的制高点让人望而生畏。制高点被曹军控制，北疆军的强攻就会遭到压制，伤亡必定惊人，为此北疆军在城防边缘地带，用木头和泥土修筑了大量的土台，土台上再建坚实的木棚，用以安置弩炮和箭手。
在弩台和箭台的中间，便是火炮阵地和投石车阵地。
此次北疆军运到城下的火炮、投石车和床弩类型繁多，数量也极为庞大。
特别是这里面还有一种巨型床弩是用两到六张不等的强弩连成一体使用，有固定的，有车载的，需十人操纵，有两副绞盘供上弦，一副供顺绳拉回射出的巨箭。既能发射十尺长的巨箭，也可一次装填六十支普通箭。这是当年攻克下曲阳时那种床弩的改进版。不过，由于制作太过复杂，这种巨型床弩只有二十台。
床弩和投石车一样，早在春秋战国时期就有，本朝后期因武备荒废，仅句注、飞狐、卢龙等大型要塞配备了一些，后来因为年久失修报废了，当柴禾烧了。侥幸的是，这两样东西曾炩都有印象，指导北疆的工匠将其制作出来了。
这些年，北疆军步卒各部一直装备床弩和投石车，但威力都不是很大。此次为了攻打汝南，曾炩下令大量制造床弩和投石车。另外，运来的火炮数量也很可观，就是聚集陈留战场的都达到了三百门，而整个战场，则是达到了五百门，占到了如今北疆所有火炮的一半还多。
火炮、投石车和床弩的配备，让北疆军的攻击力大大增强，但攻击力强并不代表可以控制制高点。北疆军这番狂轰滥炸本想诱使曹军还击，以便在第一次强攻前尽可能摧毁敌人的制高点，但操军似乎看透了北疆军的目的，一箭不发，让北疆军徒呼奈何。
无奈之下，曾炩只得下达了强攻的命令。
北疆军的“炮兵司令”曾濂立即命令所有火炮，大型床弩和重型投石车，部分中型石炮调整攻击角度，待强攻开始后，把炮弹、巨型石块和箭矢全部射上主城墙和瓮城，压制敌军的反击。其余中型石炮、轻型石炮、脚张弩全部对准瓮城和冯垣，以强有力的攻击掩护突击部曲的推进。（脚张弩是以脚踏张弦，射程较远，多用于攻城。臂张弩是以臂拉弦，射程较近，多用于野战。）