在刘备喜得人才之际，前线的汉军亦到达了兴元府下。

关胜率军至城下，当即距城十里安营扎寨，果然吴玠趁汉军安营时候忽然开门来袭，幸好关胜早有准备，副将郝思文与山士奇引兵相护，吴玠无功而返。

第二日，关胜便在城前挑战，吴璘欲出城而战，吴玠阻止。

吴玠道：“昨日我率军袭营尚不可得，今日贼锐气正盛，出去恐难获胜。”

吴璘道：“我还是欲出去，哪怕是佯败回城，也好将些人马分散至汉军身后山中，到时疑兵在后，夹击之下，汉军必溃。”

吴玠叹了一口气，道：“为兄何尝不想这样，无奈前番陛下旨意，只叫我等在城内坚守，昨日我出城偷袭，恐已落人口实，如今再出去，只怕让那些笔杆子再参上一本。”

吴璘也只得作罢。

关胜一连挑战数日也不见宋军出城迎战，便令三军攻城，随着汉军炮手填上炮子，一座座箭楼拔地而起，汉军士兵如蚁聚一般攀附至兴元府城墙上。

吴玠这边，亦搬出火炮与汉军相对，更准备金汁毒箭招呼汉军士兵，关胜见此，便令人搬出冲车，直接撞击兴元府城门。

兴元府本就是门户，城池异常坚固，吴玠又多次修缮，汉军苦攻三日，亦难以撼动分毫，城中宋军虽野战不是汉军对手，但守城的本事却是高超。

关胜制军中云梯百余乘，皆近墙高，周围以木板相护，军卒手中执软梯，俟近城墙攀附而上，吴玠便令城中军卒准备火箭，待云梯过来，以火攻之，汉军云梯尽毁。

而后便又以冲车而进，吴玠悉以大石砸下，数辆冲车被毁，关胜再以火炮集中轰击城墙，奈何城墙坚固，亦不得轰开。

一连半个月，汉军攻城器械尽了，兴元府岿然不动，关胜也不免焦躁。

朱武建议运土填壕，堵住护城河，挖开地道杀入兴元府，关胜从之，吴玠觉察，又在城中掘横壕截之，又二十日，依然没有战果。

正在焦急时候，忽有探马来报，宋援军已至兴元府城内。