同时负责第一轮压制的神臂弓手更是直接冲到两百步内，对城上的夏军进行漫射，在这个距离，夏军除了投石车和床驽这些大型器械外，普通的弓箭还够不着宋军，但宋军的神臂弓通过抛射却能有效的对城上夏军进行杀伤，战况刚一开始就进入了剧烈的杀戮。
夏军第二轮石弹又成攻的摧毁了宋军两具床驽，但这次他们高兴不起来了，宋军城下的几十具八牛驽已全部装弹完毕，一个个引信被点燃后，负责扳机的大汉举起大铁锤，狠狠地往扳机上一砸，一阵耳麻的嗡嗡声响起，数十个火蒺藜呼啸而去，还没炸响就给城上的夏军造成一片慌乱。
等到数十声轰隆的爆炸声响起，夏州城里顿时硝烟弥漫，火光冲起，虽然真正落在城头上的火蒺只有两三个，其它的全落到城里，但那种威势依然给夏军士气沉重的打击，在这个冷兵器为主的时代，火蒺藜的威力赞成的恐惧心理被放到了最大。
夏军的投石车之类依旧在顽强的还击着，在宋军火蒺藜和神臂弓双重打击之下，比攻城的宋军伤亡还要惨重，几***击下来，宋军付出了十几具八牛驽的代价，而夏军城头则笼罩在一片沉沉的硝烟里，各种防守器械几乎损失殆尽，夏军备在城里的滚油被炸翻点燃，火势逼人。
东路军的战鼓声突然一变，三万大军分别冲向三个城门，杀声震天，前面的士兵一手举着盾牌，一手提着半装泥沙，全力冲向城下的护城河，冒着夏军的箭雨，将一袋袋泥沙投入护城河，水花四溅，一万人来回三几次，立即将一段护城河堆平，期间夏军残存的投石车和床驽，以及弓箭一直没停过，宋军冲锋的路上被鲜血渗透了。
而宋军的弓手同样也没闲着，一阵阵的箭雨将整个城头笼罩了起来，城上的夏军同样死伤无数，尸体铺满了城头。
宋军从三个城门同时发动强攻，这让夏军的兵力捉襟见肘，连城中百姓也被组织上了城头，惟吉身中一箭，连箭头都顾不得拔，在东门奔走呼嚎着指挥作战，城下宋军一将护城河填平，真正的攻城部队时呼啸而上。
一架架云梯，一架架攻城车被推向夏州城，攻城车异常巨大，高度可与夏州城墙持平，甚至还要高出城墙，下面装有大轮子，数百人在车子里合力推动；
夏军以火箭狂射，但车子正面包了一层铁皮，能阻止一些火势，最终宋军六部攻城车有四部在推进的路上被摧毁，车下许多士卒甚至被倒塌的攻城车压死。更多的只能放弃车子，冲出来加入云梯攻城。
但最终还是有两部攻城车成功的推到了城墙边，车子一面如楼梯，推到城下后，士兵沿着楼梯冲上去，车顶的挡板后，二三十宋军神箭手从开始就在上面，一进入弓箭射程，纷纷对城头的夏军进行点射！
到了城边，除了箭矢，更多的手雷纷纷往城头上砸，一串串的爆炸将城头的夏军炸得无法藏身，以前只以弓箭对射的话，他们还可以躲在城碟后，现在宋军用手雷狂砸，城头上根本没处藏身，他们只有等死的分；
惟吉绝望了，兵力本来就少，再被宋军这样压着打，多少兵力冲上城头都不够手雷砸得快，宋军用惯了之后，如今引信是越来越短，基本砸到城头上就爆炸，杀伤力无与伦比，攻城车不能靠近城头的话，那没办法，一但成功靠近，那就是敌人的恶梦，车上只需要十人不停重复着点燃——投掷的动作，就能让对方城头变成一片空白。
一等城头附近的夏军被炸死殆尽，攻城车上的士兵将宽大的木板架到城头上，如同天桥，无数的宋军沿着楼梯，冲过天桥，迅速占据附近的城头，后续军队如长龙般接踵而上，甚至很多士兵放弃了攀爬吃力的云梯，改走攻城车。
夏军士气本就不高，在惟吉的组织下，对冲上城头的宋军发起了三次拼死的争夺无果后，立即变成了大溃败。
一个个夏军脸无人色的往南门逃去，宋军需要没有困住南门，但外围五千骑兵早以等待多时，夏军溃兵刚冲出，就迎来他们毫不留情的屠杀，许多夏军逃无可逃，被逼跳入不远处的无定河，河上浮尸漂红。
鉴于石州攻城战没有攻城车和八牛驽，被挡了四天，到夏州一战，宋军做足了准备，是以迅猛无比，只用了半天时间，就攻下了西夏这个老巢，杀敌万余，尽夺城中粮草器械，夏州一下，定难五州可以说已经守无可守，在士气低迷的情形下，宥州那样的城池再难成为东路军的阻碍。