隨著朱讚儀下定攻城的決心，排除傷員、後勤部隊、軍醫等人員的其餘十二萬多戰鬥人員全部動員起來，所有的大炮都擺放在陣前，準備發動對南定城的攻城戰。
辰時初，朱讚儀親自出現在陣前，站在城頭的大炮攻擊範圍之內，宣布開戰紀律：所有將士依照鼓聲進兵，不得銘鑼之聲不得後退，違令者斬；凡畏縮不前、作戰不積極者，亦一律處斬；……
當然，除了嚴厲的懲罰外，還有豐厚的賞賜。“凡大軍將士，不論漢、夷、安南，首先登城者賞賜白銀二百兩，若戰死白銀賞賜其家人；大軍打進南定城後，允許將士們大掠三日！孤決不食言！”朱讚儀大聲喊道。他每喊一聲還有幾十名說話聲很大的壯漢重複，聲音一直傳到了南定城頭。
宣讀完賞罰，朱讚儀讓鼓手敲起大鼓，發出“咚咚咚”的聲音，開始攻城。
……
……
“快擋住！阮成，你馬上帶領所部去支援南城甲子號垛口，甄英，你馬上帶領所部去支援辛字號垛口，馬青，你馬上……”守在城頭的阮希周不停地吩咐道。
好半晌，他將手上大多數軍隊分派出去，總算鬆了口氣，坐到座位上拿起茶壺就喝了起來，足足喝了半壺的茶，他才放下茶杯，看著正在攻城的明軍，嘀咕道：“明軍這是發瘋了麼？這麼攻城？”
從一開始，這次攻城戰就進入了白熱化階段。明軍雖然仍舊沒有在城東麵紮營，這次也沒有攻打城東，但其它兩麵的進攻甚是激烈。不，正因為沒有分兵到城東，所以明軍無論是炮火還是兵力都非常充足，得以在南、西兩麵猛烈攻城。
明軍先以小炮使用散彈抵近城牆發射，待城頭的大炮忍不住開火後，留在後麵的明軍大炮轟鳴起來，專打城頭的大炮，雖然自己損失了幾門個頭小一些的大炮，可也摧毀了城頭數門大炮，使得城頭的炮隊不敢再隨意開火。
這時攻城的步兵也已經扛著雲梯來到城下，將雲梯向城頭搭過去，馬上開始攀爬；弓箭手則向城頭發射箭矢，壓製城頭的安南人。
城頭的安南人馬上還以顏色。和這個時代大多數守城士兵幹得一樣，南定城的士兵也馬上開始向城下扔滾木礌石，潑沸油沸水，同時使用大炮發射散彈，與明軍對抗。攻城方總是會產生更大的損失，第一批攻城的士兵馬上就損失慘重，傷亡無數。
朱讚儀命令鳴鑼收兵，未能攻上城頭的明軍將士馬上帶著東西撤退。城頭的安南人鬆了口氣。
可他們馬上就發現這口氣鬆早了。在第一批攻城的將士全部退走後，第二批攻城的人馬上衝了上來，繼續攻城。他們也不得不繼續奮力防守。
經過三輪的攻城後，城頭的滾木礌石逐漸不夠用了，甚至沸水和沸油都出現了短缺，大炮的炮管也熱的發燙，不能再發射了。城頭的守兵不得不停止使用大炮，滾木礌石與沸水沸油也大為減少。