護城河對于一座城池而言，既是一道有形的防線，亦是一道心理上的防線。曹軍當著城頭成千上萬的守軍掘土開渠，將郯城外圍護城河內的水引到了沂水中去，不僅破開了郯城的第一道防線，也狠狠地撕開了守軍心理上的那道防線，給防守士兵造成了巨大的震懾和威壓。
等到河中水位下降的差不多時，曹操命令士兵將前幾日挖渠所掘之土搬運到護城河邊，然后全都丟進河中，看樣子是要把整條護城河給填死，這讓城頭守軍看了之后更覺恐懼，卻是束手無策。
四面城門已經被堵死，從城上向下射箭因為受到射程的影響，效果并不理想，何況曹軍還準備了大量用來掩護步兵的洞子車，所以城頭守軍只能看著曹軍在城外動作。糜芳本來想動用床子弩對城外填土的曹軍進行遠程打擊，卻被太史慈阻攔下來。太史慈告訴糜芳：“床子弩主要用來對付曹軍的大型攻城器械，若是此時用來射人，城內儲備的弩箭根本經不住消耗，就算能夠給曹軍造成一定傷亡，但等到曹軍四面攻城時，也會為此付出慘重的代價！”
糜芳有些焦急，總覺得坐以待斃不是辦法，于是問太史慈：“難道我們就只能眼睜睜地看著曹軍在城外任意施為？”
太史慈搖頭說：“自然不可坐視不理，趁著曹軍還未攻城之前，還可以做一些準備。”
“需要做哪些準備？”
“將城中止血療傷的藥材全部征集上來，把購自幽州的止血繃帶分發到四門各軍，組織教導士兵如何正確包扎使用；將百姓家中不用的銅釜、鐵鍋全部收上來，擺放在四面城頭，下面架好火塘。準備好柴火、油脂和糞水等，一旦敵軍攻城時，熬煮金汁，向城下潑灑，燙澆敵軍……”
太史慈一口氣對糜芳說了許多守城的辦法。有的聽起來令人覺得不可思議，比如用大鍋熬煮糞便水然后向敵軍潑灑的守城方法，就十分惡心，令人作嘔。太史慈告訴糜芳，經過熬煮的糞水，不僅可以燙傷攻城的曹軍。而且里面藏著許多病毒，凡是傷口被濺射到的曹軍，就會感染疫病，給曹軍造成嚴重的負擔。
糜芳聽的目瞪口呆，急忙按照太史慈的交待去進行準備，暗暗祈禱郯城這次能夠挺住。
又是兩日過去。郯城外圍的護城河消失不見，曹軍大規模的攻城行動終于到來。
這是一個天氣晴朗的清晨，曹軍分作三路列陣于郯城的北門、西門和南門之外，擺出了圍三缺一的陣勢，只留東門給城中守軍逃跑和撤退。
北門上負責指揮攻城作戰的是曹軍右路主將曹真，曹操撥給他一萬兵馬，要求曹真務必要一鼓作氣地奪下郯城北門。南門上負責指揮作戰的是曹軍先鋒大將曹仁。曹操也撥給他一萬兵馬，要求曹仁盡快攻破南門，斬下守將張闿的頭顱。西門上留有兩萬兵馬，這次由曹操親自指揮，曹洪和夏侯尚分別帶隊攻打一座城門。夏侯惇則仍率一萬兵馬屯駐于沂水西岸，防范開陽方向的臧霸。
曹軍三路攻城大軍按照既定的時間同時敲響戰鼓，緊接著便是三百輛投石車從北、西、南三個方向一起向城頭守軍進行猛烈的拋射，等到各門城頭的關樓和角樓都被石彈打成篩子之后，曹軍推著井欄、轒辒車徐徐向城墻抵近。
北門營內，陳登和劉備已經于兩日前返回。他們兩家在郯城的兵力最弱，因此被混編在一起，合力防守北面的城門。如今大家都是一條繩上的螞蚱，該死的糜芳又把所有分過曹家錢財的將士名單懸掛在城頭，如果被曹軍攻進城內。大家都不會有好果子吃，所以陳登和劉備現在也不敢再有別的心思，只能硬著頭皮死守北門。
幸好，劉備手下有兩個能力出眾的好兄弟，所以當曹真指揮大軍蟻附攻城時，城頭的士兵倒也沒有出現慌亂，在關羽和張飛的督戰指揮下，死死地守住了城頭。
只見關羽手持長柄的闊口大刀，身披重甲，踱著大步來回在城頭巡游，還不時狠狠地向前劈出一刀，將剛剛露出半個頭顱的曹軍攻城先鋒士兵劈得腦漿迸裂。
“諸位手足兄弟，今日切莫膽怯退縮，為了城內十幾萬百姓和你我的性命，一定要將爬上城頭的曹軍全都趕下去！”關羽渾厚有力的聲音在城頭不時響起。
另外一邊，張飛雙手緊握著那桿長柄的蛇矛，面露兇狠之色，渾身上下濺滿血跡，正和士兵們一起將剛剛沖上城頭的一股曹軍圍殺干凈。
“兄弟們看到沒有，曹軍也沒什么可怕！一樣是爹生娘養的，挨上了刀斧矛戟，身上一樣會有窟窿，一樣會淌血！給我狠狠地殺！”張飛外形看似像個書生，殺起人來卻像屠夫，死在他手下的曹軍士兵已經有數十人，而且都是那種悍不畏死的小頭目。
曹真看著冒死攻上城頭的士兵一撥又一撥地被城上的守軍圍殺干凈，然后又將尸體拋下城頭，氣得血灌瞳孔，恨不得親自帶隊攻城。
南門城頭，左臂中箭的張闿不敢有半分退縮，正在指揮手下士兵與攻打城頭的曹軍進行殊死搏斗。
“兄弟們，當初大家都參與了圍堵襲殺曹嵩老賊的行動，今日我們若是不能守住此門，曹軍攻入城內不僅我們無法幸免，就是我們的父母妻兒也要盡數被曹軍屠戮！為了郯城，為了我們自己，今天就算把這一百多斤豁出去，只要郯城不失，回頭還有人照顧你們的父母妻兒！”
跟隨張闿的士兵們聽了這些話，被迫著爆發出一股拼命的勁頭，猛烈地將箭矢射向曹兵，將手中的長矛刺向曹兵、將刀斧和各種武器都朝著蟻附在云梯上的曹兵招呼。
曹仁已經預料到了守軍可能會頑強抵抗，但還是沒想到張闿的部下會如此不怕死，他剛剛就親眼見到有幾個南門上的士兵抱著自己這方士兵一起從城頭墜落摔死的情形，實在是令人覺得動容。
除了北門和南門，防守最為吃力的還是西門，因為西門上是由曹操親自指揮，而且攻城的兵力有兩萬人，而防守的兵力現在不足八千，還要把守兩個門洞。
太史慈今天不再躲于幕后，他讓糜芳為自己做了一面繡著“振威”二字的大旗，高高地插在塌了半邊的關樓旁邊，算是向城內城外的各路兵馬徹底亮明了自己身份。
糜芳今日穿著與太史慈相同的明光鎧甲，手中拿著一柄六棱尖矛，不停地穿梭在兩個城門洞的上方，指揮調度糜家私兵與攻城的曹軍進行對抗。
“糜家的兒郎們不要怕，前幾日我們便讓曹軍領教過厲害，今日西門上有振威將軍太史子義親自督戰，就算曹軍來的再多，也一樣讓他們有來無回！”
糜家的私兵得知朝廷封賜的振威將軍太史慈竟然陪他們一起守城，信心大增，于是跟著太史慈帶來的幾十個手下一起放聲高呼：“振威將軍，雄壯威武，固守郯城，誓退曹兵！”
不知是糜家暗中特意進行了布置，還是城內軍民在這危機關頭實在需要一位英雄站出來提振信心，西門城頭的呼號像一陣風般迅速刮向了北門、南門、東門，直到大街小巷的婦孺老少都聽到之后，人們開始有節奏地齊聲高呼：“振威將軍，雄壯威武，固守郯城，誓退曹兵！”
或者，有許多的百姓并不知道振威將軍是誰，但他們跟著呼喊的時候，心中便會覺得踏實和安全一些。或許，一些士兵聽說過振威將軍的封號，也知道這個封號原本應該在黃河以北出現，但他們此時也顧不得追問振威將軍為何會出現在徐州郯城。
伴隨著萬人齊吼的雄壯呼號，郯城除了東門之外的另外三面城墻上士氣高漲，這些士兵雖然分數不同勢力，但在面對一個強大的敵人時終于拋去往日那些勾心斗角和妒忌攀比，將骨子里的尊嚴和頑強徹底點燃了起來。
慘烈的廝殺和搏斗每時每刻都在進行，三面城墻上掛滿了隸屬于征東將軍曹操的士兵，遠遠看去真的像是無數螞蟻一樣附著在冰冷陡峭的城墻上，用鮮血和生命來實現他們對于曹操的忠誠。這些士兵當中有不少是當年從青州攻入兗州的黃巾流民，經過曹操幾年來的操練，如今不僅變得有組織、有紀律，而且戰斗力十分強悍，竟然成了攻堅的主力。
城墻立面上的曹軍如果是一群急于進入巢穴的螞蟻，那么城頭防守的徐州士兵則是另外一群占據了有利地形的螞蟻，他們面帶崢嶸的表情，將許多箭矢、滾石、檑木、沸油和糞水向著下方潑灑，然后看著許多條人命在凄慘痛苦的嚎叫聲中被死神帶走。
戰爭不是過家家，總是要死人的……
慘烈的攻城之戰從清晨發起，一直持續到了傍晚，這一日曹軍為之付出了六千多條人命，還有不少受傷的士兵，加起來至少過萬。而守城的徐州士兵也有五千多死傷，相對于曹軍的過萬雖然少了一半以上，但也是一個令人覺得恐怖的數字。