可項燕哪裏知道，櫟陽城城頭的守衛早就洞察了六軍的動向，此時見得大批六軍的士卒蜂擁而至，立刻揮動手中令旗，隻見原本還是空空蕩蕩的城頭一瞬間竟擠滿了密密麻麻的人頭。櫟陽城頭人影綽綽，弓箭手分批彎弓搭箭，刀斧手壘起成堆巨石，正是嚴陣以待。原來李斯所布置的十裏之外的眼線，早已查明了孫臏所領的六軍的動向，此刻正待孫臏急令攻城，自己則憑借以逸待勞的優勢，嚴守櫟陽城。
項燕原本想率先打秦軍一個措手不及，好居個頭功，如今反倒是被秦軍居高臨下占盡地利，隻聽城頭蒙武一聲令下，頓時弓箭手萬箭齊發，那從天破空而落的箭矢仿佛蝗蟲一般撲將過來，項燕的先頭部隊還未來得及架起雲梯，便已經全然被射成了一隻隻刺蝟。但是項家軍是出了名的勇猛絕倫，即便已經深知前方險阻重重，但是隻要大將軍命令既出，前方即使刀山火海，也決不能後退。雖然前頭先鋒倒地一排，後者又接過前隊手中的雲梯繩索，繼續在刀盾兵的配合下向前衝鋒。
此刻司馬尚見城頭忽地變成了這等狀況，不由得心頭一震，驚叫一聲：“不好！秦軍早有防備！”於是隨即邊領軍朝櫟陽城左側衝去，邊又扭頭朝韓厥那邊大喊道：“韓將軍，你我快快一起助項將軍一臂之力，否則項將軍隻怕要吃大虧！”韓厥也是看出項燕中了敵人的埋伏，立刻點了點頭，回應一聲：“好！”而後便勒緊馬韁，朝身後的韓國將士喝令一聲，便也率眾向櫟陽城另一側攻去。如此，櫟陽城頓時三麵受敵，如此便可減輕項燕正麵的臨敵壓力。好在孫臏之前深知司馬尚、韓厥都是以大局為重的老臣，項燕又有萬夫不當之勇的項家軍，所以安排他三人一齊相互掩翼攻城，勝算自然打了許多，若是安排後勝、劇辛等輩隨項燕為中軍的話，隻怕此刻項燕多半是全軍覆沒的下場。
這三路人馬均是六軍中的精銳之師，所以一齊進攻櫟陽，雖然李斯和蒙武早已有所防備，但是如今也是吃力不小。眼見原本還能阻擋項燕的護城河，此刻已經是浮屍遍地，幾乎已經成為了一座肉身浮橋一般。後隊人馬見前隊死傷淒慘，更是怒火迸發，一齊借助前隊的屍體作為掩護衝過了護城河去。秦軍的弓箭手原本隻需將火力集中在正麵，此刻被三路分散，箭矢也逐漸變得稀疏起來，再加上有刀盾兵的護盾相護，隻在頃刻之間，前隊已經有不少人馬強行架起了雲梯，準備攀牆攻城。
蒙武見六軍已經攻至城下，大喝一聲，領著刀斧手、長戟手一齊阻截攀登上來的人馬。刀斧手舉起身旁的雷石，奮力砸向雲梯上的盟軍，長戟手則是舉起長戟，將順著雲梯攀援而上的士卒一個個挑落了下去。這些守城的秦軍原都是蒙驁的舊部，再加上有蒙武在城頭雙目如火一般發號施令，更是受其激憤，決意要為蒙驁報仇雪恨，是故各自越戰越勇，將滿腔憤怒都灑向了這攻城的盟軍。三路人馬雖然都是六軍中的精銳，但是遇到了這些勇悍的秦軍，也是大為受挫，盡管前仆後繼者不計其數，但是仍然久攻不下。
如此舍命相搏的惡戰，大約持續了半個多時辰，便聽得城外又一陣波濤洶湧的呼喝聲紛紜而至，司馬尚正自苦戰之時，忽然瞥見這蔽空的旌旗，不禁大喜，連連朝前方的將士大吼道：“將士們，是孫軍師前來相助了，我等當速速取下櫟陽城，獻作軍師為厚禮！”