军议以后，陈冲令各部在绵竹四周大起土山，同时令各部向城中飞射箭矢，不过这些箭矢并不伤人，只是在箭杆上绑了书信，大约在半日之内，汉军很快往城中射进了数千封书信，都落在城中蜀人手中，而至于能起到什么样的效果，就只能静观其变了。
攻心的策略确实很快起了成效，是夜，外围的士卒听见城中颇有喧哗声，再登高远望城内，似乎有火光明灭不定，看样子确实在城中引起了骚乱。但规模并不大，城外的汉军还未来得及接应，城中的骚乱就已经平息了，并未能引起更大的暴动。这令汉军颇为诧异。
在次日寅时，绵竹守军突然开望椿门袭营，随即与北面的汉军展开激战。战场上杀声震天，在其余方向守备的汉军也都在睡梦中惊醒，遥望西北天迹的火光，作壁上观而已。很多投靠汉军的蜀人都诧异地出营眺望，昼夜交际之时，绵竹城垣隐藏在蒙蒙薄雾之中，听了一会，厮杀之声不见稍减，反而有愈演愈烈之势，这不禁叫他们颇为意外：到了眼下这个地步，城内的守军竟然还有斗志出战，且颇有战力，实在是叫人匪夷所思。
过了一会，全军果然收到了通报，说城中蜀人出精兵猛将交战，双方都颇有死伤。在汉军方面，助军校尉孔信被敌将枭去了首级。不过随着汉军各营逐步增援，蜀人打不开缺口，都从望椿门退回去了。
原来蜀人所出之兵乃是讨逆将军吴懿、安定中郎将刘循、蜀郡太守赵韪等部，人人皆着铁甲，用铁面具覆面出战。将士多是百战之余，而刘循统领的更是从牢中放出的亡命徒，远比一般蜀人难缠，故而汉军被打了个措手不及，一时间竟让他们突破了半里。
汉军助军校尉孔信见蜀人锋头锐不可当，就从侧翼横冲敌阵，意图造成蜀人的混乱。孔信自恃骁勇，这一路走来，又助长了轻视蜀人的风气，于是在入阵之时，身边只带了十余骑，他又用白色羽毛点缀铁兜鍪，在军阵之中颇为醒目。由于战况混乱，视线极差，一些弓兵不辨敌友，就朝戴白羽毛的地方乱射，竟杀伤了孔信的从骑，余众散开。孔信的身上也中了十余支箭，因为甲厚，没有受到大的伤害。
正在此即，与讨逆将军吴懿同行的刘循见到他单骑陷阵，旁边没有从骑保护，急忙提槊单骑回身挑战，良马对冲之际，两人挺槊对刺，因为准备不足的缘故，第一次都刺空了。但刘循眼疾手快，在孔信还没有抽槊的时候，他扔下自己的马槊，转而伸手去抓对方的槊杆，同时飞快抽刀，沿着槊杆向对方手心削去，一下削掉了孔信三根指头。孔信痛呼出声，紧接着就被刘循擒住脖颈，把刀尖沿着舌头软肉插了下去。鲜血顿时从口中汨汨外涌。刘循顺利地割取了孔信的首级，又牵走了他的坐骑。
这一仗，汉军虽然死伤不少，但却击退了蜀人的突袭。蜀人退得仓促，留下了不少伤者，都成了俘虏。汉军便通过审讯获知了不少城里的情况。从俘虏口中，得知斩去孔信首级的，是一名刘璋之子刘循；城中还有高翔、樊友、詹晏、陈凤、陈式等猛将；而且刘璋已经传信南中的董和军团，大约半月后便能赶到，在南安遥为声援。
而至于那些在城中作乱的蜀人，其实也并不多，大约也就寥寥数百人吧。刘璋虽然外仁暗弱，但确实还是得到了绵竹本地百姓的拥戴，很多人都念及刘璋及刘范的旧恩，所以并未随从。而后继续审讯俘虏，询问刘璋的励军手段。原来在围城之后，刘璋大开府库，给城中将士人人赏赐财货，又许诺说，等刘范回援后，必为他们请功赏田，他是这么说的：“去年张辽去迎奉天子，酿成何等大祸，兄长都尚且提拔了校尉。要是保下了绵竹，将军以下不足封赏哩！”话术虽然简单，但真金白银在眼前，本已颓废的蜀军军心立刻大振，才有了这一日破晓前的反击。
陈冲听说陷阵的是刘璋之子，不禁感慨道：“光阴不等人啊，刘季玉的儿子都到了陷阵的年龄了。”
既然劝降不利，众将都来请战攻城，陈冲也顺势应允。由于孔信轻率陷阵战死，同他的从骑逡巡不前、救护不利也有关系。陈冲令孔信部下，全部身披白色抹布，作为主攻城西的先头。又令马超率军屯于城北竹林前，这是因为蜀人屡出望椿门，或还将故技重施。故而将最精锐的扶风骑兵屯于城北，随时准备迎击蜀军。
汉军大起土山，开始猛攻绵竹城后，蜀军才知晓何为攻势如潮。头顶箭如排云，门下冲车与发石车不息，加上如波浪般的鼓声和喊杀声，真叫许多蜀人喘不过气来，只能负户蒙楯，在城上拼死抵御。绵竹城墙高峻完善，守城领军将军吴懿率左右亲信数十，亲上城楼，身当矢石指挥防御。
作为百战老将，吴懿在军中威望极高，蜀人见主帅毫无畏惧，亲冒锋镝，无不感奋，乃将生死抛却，与汉军做殊死拼杀。接连一个昼夜下来，汉军仍不能突破。攻者死伤累累。尤其城西战斗最为激烈，土山上下堆满了白衣麻服的汉军尸体。那是孔信所部，被勒令先登夺城，多数战死在这一日一夜的激战之下。
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