不管陸羽想出了什么計策，在建安十二年冬天，大軍逼進的陰云仍籠罩荊州軍民的心頭。魏國的三路大軍在占領荊州北部三郡後，并沒有停下腳步，左路曹彰的黑山軍十日之間連下七城，已直抵漢水河畔，若非曹操嚴令他注意協同，不得孤軍深入，這時黑山軍恐怕已經看到襄陽的城墻了；右路的曹丕雖然謹慎許多，但這些日也攻下了四座縣城，此時駐兵十堰，威脅著襄陽的門戶；而曹昂的中路大軍在宛城上演了血腥的一幕後，卻遲遲沒有行動。
新野，白龍軍團的所有營隊幾乎都集中到了這里。此時的新野早已今非昔比，經過近三年的建設，新野已經成為一個容工商業和軍事用途於一體的大型城堡，整個城堡呈正方形，外郭城墻橫直皆為十五里，全以石料砌成，城墻分內外兩道，每道厚三丈，外墻高五丈，內墻高達七丈，每隔十丈設置一個石砌防御塔樓，形成無數堅固半月形碉堡，可以抵御重型投石機的轟擊。塔樓可供數十名兵士休息，里面除滾石、檑木、弓弩、箭矢等各種武器外，還配備有水囊、沙袋等滅火物，以及一些治傷治血的藥。
城墻外是一道寬六丈、深三丈的護城河，全部引自漢水的活水，不虞被分叉斷流。它像一條銀色的腰帶，緊扣在新野城雄壯身軀上。想攻擊到新野城堅硬盔甲－四四方方、長達十五里的巍峨城墻，還得再過它那一關。
護城河後還有一道矮墻護住城基，阻止敵軍沖車等攻城器械靠近城。
城基深達六丈，即便墻根被完全挖空，也不會坍塌，而只會緩緩下沉。城基前是無數高低交錯，深埋於下的尖木樁，木樁間遍灑蒺藜，構成一個恐怖的死亡防護帶。
經歷了這一系列的外圍保護帶後，攻城部隊才能去面對新野城高聳的城墻。
可容五馬并行的城頭上有一道外斜的女墻，上面布滿了射擊孔，既掩護弓弩部隊，又不留任何死角。城下的敵兵無論躲到哪里，都逃不脫城頭箭手攻擊。
城頭後側還有一道女墻，後設兵士防御，憑小門進出，接應、輪換第一線守城士卒，或者當城頭失守時作為抵御敵兵的障礙物。
城門及周邊城墻處也設有可活動開閉的射擊孔，有的還頗大，後面擺放著一臺重型弩機，對付沖車和推動他們敵軍。內外城墻後，每隔一段距離都配備有重型塞門車，一旦城門或城墻被鑿穿可應急補救，堵塞敵軍的進攻路線。
各種武器全都配置齊全，每隔一定距離都有武器堆放點，刀槍棍斧、油火石木、弓弩箭鏃、白絹草藥，應有盡有，整齊有序，既方便士卒取放，又保證安全使用。
為對付對方的霹靂車，經過城中名匠特意設計新型投石機也得以問世，并在即將到來的新野攻防戰中使用。
這種新式投石機又稱“轟天雷”，它的發射重量和射程都大大提高。發射方式為對重式，用配重代替人力拖拽。作戰時，用人力將配重抬起，將桿用活鉤鉤住。發炮時，解脫活鉤，隨即配重下落，帶動桿回轉，物器將石彈抬起并發射出去。
這種方法除了大幅減少操作人員，減少操作所需的空間外，對於投擲的準確度也大為提升，可以通過調整重物來控制射程。
城門共有十個，南北方向三個、東西方向兩個；南北連接官道的兩個主城門各寬三丈，其他城門寬十尺。所有城門都包有厚厚的鐵皮，堅固結實，耐火經撞。
為了抵御曹軍，新野百姓可謂是全民皆兵，挖掘了一切可以挖掘的戰爭潛力，以抵擋優勢敵軍，避免敗亡命運。
經歷將近一月的修整備戰，造器械、養精力、鼓舞士氣，新野城的軍民已經做好了一切準備。終於，曹昂的中路大軍出現在了新野軍民的視野里，與他們同來還有種類繁多，數量驚人的攻城器械。
趙云還是立於城樓之上指揮戰局，身後是白龍軍團的眾將校。
趙云掃望戰場，宛城之戰雖然已經過去了很多天，但他的心里依舊不能平靜。
宛城戰死的那些士兵，他們的人頭被曹軍當作炫耀戰功和打擊敵方士氣的標志高高懸掛。那些都是追隨自己一同出生入死的兄弟，可惜自己卻不能搶回他們的尸首，好好安葬他們，也許曹軍正希望自己這么做。
宛城下差點被趙云翻盤，曹昂和荀攸就更加小心翼翼了。曹軍的步兵們散布各處，小心翼翼在對方箭矢射程外，開始清掃城墻圍警戒圈里的障礙物，裝配、調整、修理、保養攻城器械，建造自身的防御工事。
為了避免浪費石塊，趙云沒有允許投石機發射，目前也不到它們發威的時刻，而是命令神射手對偶爾進入射程內的敵兵進行射擊。
這樣曹軍用了近五天時間才基本清除了護城河前的全部障礙，逐步朝著城墻方向推進。
沿著高大的城墻外約莫五里的距離，曹軍士兵們筑起了兩道環形的防御工事，既避免本軍陣遭受前後襲擊，又防止城內軍民沖出圍困圈逃跑。
這兩道十幾公里長的防御工事組成了一對巨大的括弧號，將整個新野括在里邊。
防御工事的前面，離城墻約兩百丈到三百丈左右，曹軍戰士開始每隔一定距離就筑制比城墻還高高臺。高臺分為兩種，一種為固定土壘高臺，一種為帶有底輪的可活動的木制高臺。
高近十丈的可移動式觀察臺在圍著城墻四處逡巡，觀察哨兵通過旗語向下面的人通報城內的布置和調動情況。
在防御工事後面，無數的攻城器械在制造、擺放和保養。
高聳入云的登城梯、防火防砸的重型沖車、各種型號和制式投石機、刀盾弓矢等常規性武器，還有許多攻城器械、器具，都在工事後方云集。
天剛剛露出了魚肚白，已經養精蓄銳了半個多月，負責首攻任務的青州軍，已經開始在圍城工事外邊集結。
青州軍是曹操起家的部隊，當年名震天下五大精銳之一。他們組成一路路的城池強攻編隊，黑壓壓排出一片兵海。
各種攻城器械也排布齊整，各就各位，開入指定的作戰威力區。
偵察望類器械早已開始活動。高數十尺定點式觀察臺和可移動的輪車式觀察臺上，目力極佳的聯軍偵察兵們在各個方向，從各個角度望城內守軍的布置和動向。
時間就是生命，此話一點不假。在攻城戰中，就尤其如此。縮短時間，就意味著更少的傷亡，更多的勝機。大量的壕橋在各隊強攻步兵編隊前聚集，準備架於護城河兩岸，以跨越面障礙，方便士兵通過。
先得護住自己性命，然後方談得上殺敵立功。
上攻城部隊最容易遭受城頭矢石的傷害，遮擋類器械當仁不讓。要負起自己應負的職責，否則尚未到城下，戰士們已經傷亡慘重，顯然不利於攻城方的後續戰斗。
大型的遮擋類器械，如車等，都由各強攻編隊前排戰士們馭控，列於隊伍之前，壕橋之後。
這些器械上面有頂蓋，底部有車輪，兩側有板壁，外面再蒙上生牛皮等物遮蓋，能抵御矢石的擊砸和火箭的攻擊。
每一輛大型遮擋器械都能掩護一群戰士抵近城墻，大幅減少傷亡。
至於大塔盾、鋼盾、厚竹圈蓬等個人或小隊士兵護具，更是被戰士們緊握手中。
攻城、攻城，防護誠可貴，進攻才是主導。三大強攻城池的方式：蟻附登城、破墻直入、遠程壓制與破壞，導生出臨城攀越、近程摧毀、遠攻三大類攻城利器。
攀類器械中包括攻城塔和各種云梯。
攻城塔高過城墻，可容小隊精兵自塔頂直接跳上城頭與守軍進行肉搏，塔底和塔身還有盤梯供後續部隊接應。
云梯的種類更是繁多無比，除了搬運輕便但梯身狹窄，僅容單兵魚貫而入的單梯外，曹軍更多采用的是可供多人同時攀登的大寬梯。
為節省架梯時間，有翻梯云車；為提高穩固度，有臺階式登梯；為減少砸傷，有避擂飛梯。可以說，各式各樣，應有盡有。
近程摧毀類器械同樣多姿多彩，有用於鉆鑿的鴉嘴，有用於撞擊的撞城槌，有用於破門的沖車等，其主要作用是掘毀城基、洞開城門、摧塌城樓、攻破城防，將堅固的城郭打開缺口，使攻城者穿隙而入，以攻占堅城。
遠攻類器械以投石機和弩車為主力。
投石機可在遠處摧毀堅固城防設施，而不必有人員傷亡。
曹軍的投石機雖然沒有“轟天雷”那樣射程遠、準確度高，但也是從重型至輕型，品種式樣齊全，數量龐大。
新野周圍的石料和石制品被搜集一空，此外聯軍還大量砍伐樹木，多日浸泡水中，制成木彈，以待石彈用盡時作為補充。
令人疑惑的是，首攻的初日，曹軍的許多重型遠程投石機旁，放的不是石彈也不是木彈，而是一壇壇、一筒筒的大瓦甕和陶罐。
超過三倍的兵力對比、無數結實精良的攻城器械、全方位多層次的攻城手段與方法，加上充裕的備戰時間和物資供應、精心策劃的戰略戰術、數十萬訓練有素的精兵強將，如此龐大兵力和戰爭資源，如此巨大的優勢對比，如此大規模的攻城戰，戰史上也是頭一回遇到。
當攻城方的面強攻部隊發起沖鋒之時，無論是攻方還是守方，遠程武器中的主力－投石機，都已經開始隆隆轟響，進行劇烈的壓制和反壓制的拼斗。
這次新野攻防戰同時創造了城池攻防戰中的一項新記錄，攻守雙方參戰的投石機數目都有數百架之多。
無數的大小石塊，從城里向城外，從城外向城里，轟鳴著、翻騰著，帶著尖銳的嘯聲在空中飛過，在城頭、在城下密集砸落！
曹軍的投石機以城墻為目標，而新野守軍的投石機則以對方的投石機為目標，冰雹般石雨在城頭激起一片片的石屑，在上砸出一個個深坑，激起團團塵靄。
相比較而言，曹軍的石彈比起守軍的石彈，個頭就小得多了，除了制式規格與轟天雷之間差距外，更在於他們的重型投石機都在擲另一種東西，裝滿火油的瓦甕和陶罐！
在城下數百架重型投石機的連續發射下，無數壇“火油彈”落在西岸巨木堡城頭上，易碎的陶瓦制罐甕發出一片脆響，黑乎乎的“火油”濺出，在城墻上、城頭間漾溢洋淌，畫出一道道、一片片黑色的流痕。西北面的城墻變成汪汪的油河！
數百只巨弩機上，包著火棉的巨箭已經點燃，隨著各個弓弩小隊長令旗的揮動，上千支比小樹干還粗的火箭，呼嘯著撲上了城頭！
熱情如火的箭頭親吻上黑色的油河，烈焰升騰，整個西城墻瞬間出現了一道半人高的火墻！
一些立於城頭上的不幸戰士，變成了一個個瘋狂舞動的火人，發出撕心裂肺的哀嚎！
藉著強勁的西風，一道道的火蛇還貪婪吐著信子，朝內城方向卷去！
這種火油是曹操手下的謀士劉曄偶爾發現的，這種油較之普通油或木屑等火種高出數倍，一些百姓用之以做夜間照明之用，卻因稍不得法，立即火焰飛騰，撲滅不及，屋物頃刻成灰，每每釀成火災。
劉曄卻使人作出火彈，新野之戰尚是首次使用。
此時西面城墻成了一片火海，無論多么充足的準備，無論多么高效的守城設施和器械，都難以找到施展的空間，似乎劉備軍只能眼睜睜看著曹軍未受多少損傷猛攻城門和城墻。這種火油水澆不滅，反而更加旺盛，等他們滅完火，恐怕城門洞開、城墻已破，只能被動接受正面對戰或者巷戰了。
見到此情，趙云揮了揮手中令旗。
驀然間，一片黃沙從天而降，火勢頃刻間小了下去。這種火油也許曹軍尚是首次使用，但劉備軍卻早已熟悉其脾性，陸羽的《外物通論里還給它取了個名字，叫石油。劉備軍中，火油早已是制式裝備，只是這種機密曹軍還蒙在鼓里罷了，這種油引起的大火，撲打、澆水，效果都不佳，惟有靠土沙掩熄，方是高效的滅火之法。