纪献诚几乎是同时知道了这个军情。“令万部、夏侯部和秦部溃兵全部入城，城内防务由曲波将军和明雄将军联手主持，靖安军暂时后撤回营！”
万部和夏侯部的大营已经被元军破坏不小，且营内防御设施等明显不足，留在这两个营内坚守胜算不大。所以靖安军还是赶紧回到己部大营再说。
不久，城北地平线上就涌现如林的枪戟和旗帜，这是益都步军赶到了！
随后一连三日，也先动员大军对临朐县城采取了多次强攻。
临朐本就是一座小城，城墙高不过十丈，护城河也没有，本来还有缴获的十具投石车也被元军入城后破坏，明雄将其拆了勉强重新组装成五具，好在城内滚木擂石不缺。元军全军近万，是守军的两倍，虽然屡次城头部分地段失守，但都是有惊无险。
期间也先等先后使出各种方法攻城，如架设云梯，使用巢车，冲车和重弩等，甚至遣军士挖墙石，最后皆无果。
这次益都元军是奔袭作战，笨重的攻城器械如投石车等均未携带，只是过了两日发现城池防守坚固，才不得不自益都城调来一些投石车和重弩等。
这些利器威力确实是惊人，数百大小不一的石块飞向城墙后，将上部的墙垛口和部分墙体砸得支离破碎，十丈高的城墙最后硬是塌了一两丈。而重弩的射速和冲击力同样令人吃惊，数十座大床驽一齐发射，粗如成人手臂的巨弩如流星一般直接扎进了墙体，入土至少一尺，几轮重弩射后，在墙体外侧高高低低的至少插了近百根巨弩。
攻城的元卒们可以充分利用这些巨弩，手抓脚踏向上攀援！因为墙体外侧仅有一层青石，中间皆是土坯垒砌。青石的规制完全小于益都城所用，厚度不过两三寸，宽约尺半，长四尺，所以重弩几轮射后，许多青石直接被巨弩射裂，或剥落，露出里面土黄色的土坯！
有了投石器和重弩，元军对临朐城的攻打大大提高了威胁。前两日因为缺少器械，元军通过自制的长梯，钩爪等攻打城池，结果数次下来，竟然折损了至少七八百人！而临朐城墙几乎无损。
元军损失如此之大，一个重要原因就是城上的简易床驽和恢复的投石器起到了巨大的杀伤力。元军虽然悍然冲上了城头，尽其所能破坏了几具床驽，不过收效不大，反而折了一个千户，五个正副百户。
明雄、曲波手下的将士虽然来自顺天军各部，缺少统合协作，不过因为是守御，地利明显，在划分了各部的防御地段，留出机动防御的预备队后，总体上城防之战还是有惊无险的。曲波、万金海、夏侯恩等其他各部诸将此时都奉明雄号令，见明雄临危不惧，调遣有度均暗自佩服。
相比之下，城外靖安军大营的防御倒是出现了几次危险。因为主要的营寨都在李振雄的袭击中严重大损，纪献诚难以利用原先的营外进行防御，最后全部缩进土墙之后，好在方学利用元骑受惊，撤回的空档，将大部分伤员和高尚所部及夫子等及时撤回了城内。
因为元军的主攻方向是北城，南城门的封锁一时无法彻底实现，此时留守土墙之后的几乎全部是靖安军的战兵了。
但即便如此，内营空间有限，土墙之内也无法容纳上千士卒，纪献诚不得不分出部分士卒入城协防，只在中军大营留下八百将士。
元骑在攻坚战中作用不大，也先对李振雄的前期指挥未予置评，现在只是要求元骑配合步卒对土城发起数次进攻，同时封锁土城与临朐县城，基本上断绝了县城内在的联系。
自元军投入了攻城利器后，县城的防守大为恶化。两日下来，城内的投石器就在与元军的对射中尽毁，床驽也只剩下一半。弩矢几乎消耗殆尽，不得不赶制了一些简陋的弩矢应急，因为缺少铁器，这些弩矢无法全部配备铁质箭头，杀伤力自然大为降低。
为了对付元军的重弩，特别是城墙上上百支深深扎入墙体的巨矢，明雄不得不调来大量的擂石防御，并使用了不多的火油等物，在城下投掷大量的柴薪，引燃，几番辛苦后终于将大部弩矢焚毁。
为了对付元军的投石器和重弩，明雄再令黄二和万金海集合了城内的战马，趁攻城的元军败退之时突然自城内冲出来，目标直指对方的攻城器械，在连续冲破元军骑步的多重拦阻后，终于破坏了多一半的这些重火力。突袭的效果虽然不错，但是却付出了至少伤亡三百人的代价！