次日清晨，宋江著士兵們用了早餐，於是與吳用、關勝等兄弟領了軍隊來到了沂州城下，然後與關勝、秦明、花榮四人各領一支軍隊圍住了沂州城四門，沂州城頓時被圍得水泄不通，這時城內一片恐慌，因為沒有大將領頭，士兵們一個個也不敢擅作主張，城內陷入一片驚慌。
這時最著急的是知州蔡尚，原來他一直密切注視著密州、兗州、青州等地的戰局，並上報給了父親蔡京，蔡京著其死守沂州，並下發文書要求海州兵馬都監孔武、徐州兵馬都監傅強、淮陽軍大將宇文霸前來救援，於是趙義密州被擒之事蔡尚知道了立即派人前去劫了過來，以守護沂州城，昨夜趙義見時機大好，再加上立功心切，於是帶領軍隊前去劫營，可是誰知道去了一萬軍隊，就回來了幾個士兵前來報信，沒想到這梁山軍隊這麼快就來到了沂州城，並把沂州城圍了起來，這前來助陣的三州軍隊也還沒來，急死蔡尚了，城內守城士兵不足五千，而且還沒有大將統率這城怎麼守得住，如果死守萬一城破了還沒見援軍來，那豈不是會有殺頭之憂，蔡尚心想我先出城投降，再著援軍晚上前來，那時梁山軍隊防備鬆懈，可令城內守城士兵打天城門，那梁山軍隊豈不是大敗，這樣一來父親還可以在皇上麵前給我說說好話，升官發財那自不用說了，於是蔡尚決定出城投降，並著人在投降後馬上出城通知海州、徐州、淮陽軍三路支援部隊晚上前來沂州城，並約定以南門城牆上點火為號，攻入城內。
蔡尚有主意後便吩咐了幾個士兵分三路去海州、徐州、淮陽軍報信，並著已故兵馬都監肖勇軍的副將在軍中挑選了一百名精兵，打扮成平民分散隱藏在城南門口的民宅中，下令四更鼓響便想辦法衝上城牆點火為號，並打開城門。心想一切都安排好了，隻要自己不露出馬腳，大計必成，現在就是要讓梁山軍隊看到自己的誠意，打消他們的疑慮，贏得他們的信任，晚上才能更好的行動，於是整了整官服，叫來了沂州所有的文臣武將，一行出了城門，直接上前跪倒在宋江麵前：“下官拜見各位好漢，早聞梁山義兵前來，吾本已欲獻上城池已保我境內百姓周全，無奈昨日那趙義跑來要來與我一起守住城池，在下一時糊塗聽信了他，也無奈我沂州城內再無大將，昨夜偷襲之事還請好漢恕罪。”
宋江見了忙下了馬，扶起了這蔡尚在，並吩咐其下一眾官員起身，於是蔡尚引宋江等人進了沂州城，進城之後，宋江迅速命張清、白勝、雷橫、解珍四人分別帶兵接收四麵城門，並命秦明、花榮收降了城內的五千餘士兵，與自己帶來的兩萬士兵一起紮營在城東。
一切安排妥當後，宋江與吳用、關勝、李逵、解寶一行來到了州府，蔡知州一路無盡地獻媚，並大設宴席款待梁山眾兄弟，吳用見了心中有了一絲想法，於是朝宋江使了個眼色，宋江似乎明白了什麼，但是公共幹場合也不便說出來，隻是裝作沒看到，於是招呼大家喝酒，席間大讚蔡知州深明大義。
酒席過後，蔡尚又著人在州府後院安排了幾個房間供宋江等人休息，幾人來到房間後，宋江特地來到了吳用的房間，問道：“軍師，剛才席間軍師舉動異常，莫不是這蔡知州有什麼問題？”
吳用見這宋江喝了幾口酒就扯著個嗓子說話，生怕別人不知道，於是趕緊捂住了他的嘴巴，示意小聲點，於是小聲說道：“如果這沂州知州是別人，我定不會有所懷疑，但是他叫蔡尚，他是蔡京的次子，他敢舉城出來投降嗎，他不怕連累他父親蔡京嗎，我敢肯定他這是詐降，就算他沒有什麼別的意圖，隻是為了保命，日後若有朝廷軍隊來攻，他也會在我們背後動刀。”