关羽着实没有想到毛玠竟然如此决断，绝不投降，奋战到底，这倒让关羽对毛玠生出几分敬意，他知道毛玠心里很清楚魏国的状况，太原已孤立无援，不是在围困中灭亡，就是在激战中攻破，但毛玠依然不肯投降，只能说明他要尊严和气节。
尽管关羽心中敬佩毛玠的气节，但曹军拒不投降也令他深感无颜，关羽已微微动怒，这时，关平上前行礼道：“孩儿愿率军攻打头阵，攻克太原城！”
关羽沉思片刻，终于点了点头，“吾儿可率一万五千军进攻北城！”
旁边吴班也抱拳道：“重甲步兵愿助小关攻城！”
关羽并不想让重甲步兵攻城，重甲步兵训练不易，一般用来对付骑兵，就算攻城也是用在非常艰险的雄关要隘，而太原城虽然高大坚固，但守军不足，还是比较容易拿下，用重甲步兵有点杀鸡用宰牛刀的浪费。
但吴班态度很坚决，他知道立功的机会已不多，他们必须要抓住每一次的立功机会，而且汉王殿下派他们来并州，也就是希望他们在并州战役有所作为。
吴班看出关羽的犹豫，又再次躬身道：“重甲步兵愿出战攻下太原，恳请关将军允诺！”
关羽终于被吴班的执着打动了，他点点笑道：“既然吴将军坚持，那重甲步兵就在第二轮攻城时出战！”
吴班大喜，“多谢关将军！”
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战争终于爆发，城头上所有曹军都投入了战斗，两千曹军挽射二十架重型投石机，巨大的投石机高约三丈，长长的臂杆后挂着石兜，由百人挽动，可将近百斤的巨石抛出三百步外。
曹军士兵目光紧张地注视着黑压压敌军冲上，一架架云梯站满了准备攻城的汉军士兵，敌军已经进入三百步内了，这时城头上鼓声大作，牙将一声令下，“发射！“
太原城头的二十架投石机同时发动，长长的臂杆挥出，将八九十斤重的巨石凌空抛出，二十块巨石在空中旋转，呼啸着砸向密集的人群。
‘轰！‘巨石砸入雪地，在人群中翻滚，染红的雪沫腾空而起，十几人被砸得血肉模糊，惨不忍睹，接二连三的巨石砸进人群，此起彼伏的惨叫声一片。
‘咔嚓！‘一座云梯被砸中，云梯折断成数截，云梯上攀附的数十人纷纷掉下，呼啸而来的巨石砸向云梯，汉军云梯制作精良，有做工精湛的铰链和楔合，但云梯依然挡不住巨石的冲击。
短短百步，就有十架云梯被巨石砸毁，但还是有五十余部云梯渐渐逼近城墙。
天空中，一块块巨石在翻滚，呼啸着砸向地面，短短一刻钟时间内，投石机便发动了四轮，八十块巨石砸向敌群，造成近七百人伤亡，但汉军并没有止步，他们奋勇争先，很快便冲进了弓箭射程内。
城上曹军箭如雨发，四千支兵箭密集地射向敌军，兵箭是守城而用，比骑箭长而且粗重，从高处射下，会带着自身的重量射向敌军，杀伤力极强。
汉军举盾相迎，汉军有两种盾牌，一种是蒙着双层牛皮的圆盾，坚固结实，轻便易携带，由汉军主力使用，几乎每一个士兵都有一面这样的盾牌。
而另一种是重盾，盾板厚实，盾面巨大，可以遮挡全身，也能抗拒三十步外的军弩射击，重盾一般由重盾弩军携带。
三千重盾弩军在城下用重盾立下遮挡，举重弩向城头射击，尽管城头上的曹军士兵也有盾牌防御，但他们的盾牌抵挡不住重弩强劲的弩箭，不少盾牌被箭矢射穿，盾牌后的曹军被重箭射死，一片片的士兵惨叫着摔下城头。
云梯渐渐已逼近了城墙，数百士兵猛地向后拉拽绳索，一架六七丈高的云梯被拉拽挺起，云梯上攀附着数十名汉军士兵。
‘轰！‘的一声巨响，碎冰四溅，第一架云梯搭上了城头，紧接着三十余架云梯先后搭上了城头，数千汉军士兵如蚁群般冲上，用刀砍、用长矛捅、用箭射，拼命冲上城头，城上箭如密雨，滚木礌石如雹子般砸下，刀劈矛捅，血肉横飞。
曹军士兵用长叉叉住云梯向外猛推，一架长长的云梯被推出，向后翻到而下，云梯声一片凄厉的叫声。
随着城下的汉军重弩盾军士兵开始反击，箭如密雨，射向城头，不断有曹军士兵被射中，惨叫着从城头上摔下，伤亡逐渐加大。
正面的战斗已经进入了最残酷的阶段，城上城下箭如密雨，不断有人中箭倒下，一架架云梯搭上了城墙，汉军士兵变得血腥疯狂，不顾性命向上攀爬。
他们一手举着盾，一手用长矛和刀和曹军激战，头顶上一块块巨石砸下，总有几名士兵惨叫着摔下云梯，但立刻又有人蜂拥而上。
曹军士兵从两边射箭，兵箭犀利，直透皮甲，云梯上一串串的汉军士兵被射中摔下云梯，但很快，汉军士兵不再管头顶，将盾牌防护两侧，中箭的汉军士兵渐渐减少。
城头上，每一架云梯前都有数十名曹军在和汉军激战，在城西的一座云梯上，关平手执盾牌和大刀，他已经杀红了眼，他率领数十名汉军士兵在和城头上汹涌的曹军激战，他们面对夏侯氏的精锐之兵，个个体格高大，粗壮如牛，手执盾牌，挥动长刀和利矛。
长矛冲刺，战刀劈砍，厮杀血腥，云梯上一名汉军士兵被砍中额头，血涌如注，仰面翻下城头，另一名汉军士兵从后面挥动长矛冲上，长矛刺穿曹军胸膛，将他挑下城去．．．．．．
关平用盾牌顶开曹军，第一个跳上城头，霎时间，数十支曹军的长矛从四面刺来，关平大喝一声，挥动大刀，连杀十几名曹军士兵。
关平冲上城头，使曹军的云梯防御出现了一个缺口，被压制在云梯上汉军士兵抓住了机会，霎时间，十几名的汉军士兵跟随关平冲上了城头。
而就在这时，一支冷箭从侧面射来，关平措不及防，被一箭射中左臂。
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关平受伤，被士兵们救下城去，汉军的攻势也随之受阻，可就在这时，汉军大营内沉闷的鼓声再次响起，五千重甲步军终于投入了战斗，高耸的巢车出现了，铺天盖地的赤旗飞扬。
城头上，毛玠感受到了巨大压力，他也顾不上南城的防御，嘶声大喊道：“从南城再调两千来支援北城！”
毛玠下达了集中兵力命令，原本在南城防御的三千曹军又被调回两千军，加入到争夺北城的激战之中。
二十余部身形如巨人般巢车被犍牛拉动，一步步向太原城头驶去，五千重甲步兵跟随在巢车后面，他们手执斩马刀，步履缓慢而沉重。
此时太原城外的护城河已经结冰，被汉军铺上了木板，曹军将一桶桶火油从城头抛下，火箭点燃了火油，到处是烈焰腾空，浓烟笼罩着太原城墙。
此时太原城八成的守军都集中在北城，其余三面城墙都兵力空虚，汉军完全可以从其余三面城墙进攻，但关羽也横下一条心，他就要从北城攻破太原，让汉军凭借强大的战斗力夺取太原城。
攻城的汉军已投入两万五千人，城墙下，一万五千汉军弓弩手箭如雨发，铺天盖地的箭矢压得曹军士兵抬不起头，连曹军投石机也被迫中止，曹军士兵纷纷伏地，躲避汉军强大的箭阵。
此时汉军普通士兵基本上已停止进攻，他们推动巢车，组成盾墙，掩护巢车和重甲步兵的前进，所有汉军都成为重甲步兵的助攻，他们将所有的希望都寄托在这支汉军最强悍的军队身上。
毛玠声音已经嘶哑，喊不出声音，但他也知道汉军最猛烈的攻击即将到来，他压低声音指着远处如巨人般的巢车小声令道：“迎战巢车，绝不准汉军登城！”
此时城下的箭矢渐渐消失，曹军士兵又纷纷起身，他们迅速集结，手执长矛战刀，准备迎接巢车内汉军士兵的冲击，二十余架巨大的巢车终于抵达了城头，五千重甲步兵是第二波攻击，在巢车内已经有一千名汉军士兵站在每一座巢车的攻城平台上，等待着出击的一刻。
二十余架巢车终于靠上了城墙，巢车顶端站台前方的巨大木板落下，搭上城头，形成一道空中桥梁，攻城平台上的五十名汉军士兵挥舞战刀，汹涌冲向城头，在他们身后，从楼梯爬上的重甲步兵正源源不断涌现出来。
一个上午的鏖战，城头上死尸累累，双方死伤惨重，汉军五万大军已经压上三万人，兵力占据绝对优势，他们渐渐开始占据上风。
已经有二千近两千重甲步兵冲上城头，和曹军在城头上鏖战，重甲步兵战斗力极为惊人，他们二十人一排，列队推进，长长的斩马刀下，曹军士兵伏尸累累，血肉横飞，杀得曹军节节败退。
随着越来越多的汉军士兵冲上了城头，曹军渐渐败局已定。
“军师快走，城头已守不住了！”一名曹军士兵飞奔来报告。
毛玠猛地抽出宝剑，大步向汉军最密集之处走去。
城头上还有最后的三千曹军士兵，尽管他们都是精锐的老兵，但面对汉军重甲步兵血腥的厮杀，面对成堆成堆肢离破碎的同伴尸体，他们终于被死神吓退，开始恐慌，纷纷掉头向城下逃去。
“军师，快走！”几名士兵向毛玠大喊。
毛玠见大势已去，他嘶哑着声音大喊：“所有士兵全部撤离城头！”
毛玠下达了撤退的命令，数千曹军士兵终于士气崩溃，丢盔卸甲向城内奔逃，甬道上挤满了争先恐后奔跑的曹军士兵，十几名士兵在奔跑中被挤下城墙，惨叫着掉下城去。
这时，汉军胜利的号角声吹响，城门已打开，数万汉军如大潮奔涌，杀进了太原城内，毛玠长长叹息一声，闭上了眼睛，他猛地横剑向脖子抹去。
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太原失守，意味着曹军在并州的最后一座堡垒的攻克，也意味着汉军夺取了整个并州，并打开了通往河北的战略要道，十天后，刘璟亲率十万大军抵达太原。
汉军在太原休整三天，刘璟便率领十三万大军穿过井陉要道，向河北挺进，而此时，邺都城内已发生了惊天大变。