就在曹軍投石車部隊發起進攻的同時，曹植便命令大軍全麵攻城，密密麻麻的曹軍扛著雲梯，推著撞車開始發動進攻。
曹植之所以此刻命令全力進攻，並不是頭腦發熱，而是經過深思熟慮的，對方的土炮勢必被己方的投石車部隊牽製住，攻城部隊將少掉一個最大的威脅，此時攻城正是時候。
在藏兵洞中，關羽等人正在通過瞭望口觀察曹軍的動靜。見曹軍的進攻部隊已經蜂擁上來了，馬良不禁眉頭一皺，說道：“看來曹植是打算趁我軍土炮無暇他顧之時，強攻奪城！”
“他媽的！這曹植還真是會打算盤！”關羽也不顧什麼光輝形象，咧嘴便罵，隨即又問道：“軍師，可有辦法應對？”
馬良稍作思忖後，回答道：“隻有先解決掉曹軍的投石車，我們的防守才會輕鬆一些！將軍，可以派騎兵出擊，掃蕩掉曹軍的投石車部隊！曹軍投石車部隊此刻已經與其他部隊脫節了，這是我們的機會！”
關羽雙眼頓時一亮，隨即便快步下城樓了。馬良見狀，不禁吃了一驚，急聲問道：“將軍，你打算做什麼？”
關羽回轉頭衝馬良咧嘴一笑，說道：“就像你所說的，我要率領騎兵出擊！”
馬良激烈地反對道：“這怎麼行！將軍你可是主將，怎能親身犯險？”
就在這時，城門樓上突然響起數聲大響，原來是城門樓被數塊大石擊中，塌了一角。城門樓上騰起了一陣煙霧。
關羽轉頭望了一眼煙塵彌漫的城門樓，腳下不停地說道：“好了！現在時間緊迫，我沒工夫跟你唧唧歪歪。”
見關羽態度堅決，馬良無法，隻得返回城牆上的藏兵洞，負責指揮整個守城部隊。關羽從城樓上下來，立刻跨上部下牽來的戰馬，手提青龍偃月刀來到城門口。此時，三千騎兵已經整裝待發了。原來，關羽麾下的三千騎兵這些天一直整裝在城門口的一片小坪上，原因很簡單，就是隨時候命出擊。
“兄弟們，跟我出去毀了曹軍的投石車！”關羽揚了揚青龍偃月刀，隨即便對門官下令道：“打開城門！”
隨即城門被打開，關羽大喝一聲一馬當先，三千鐵騎緊隨在關羽身後。此時，曹軍的攻城部隊距離投石車部隊還有百來米的距離，而曹軍騎兵相距得則更遠。本來曹軍一開始的計劃是，騎兵護著投石車對洛陽城樓發動攻擊，但對方土炮的打擊距離出乎意料的遠，在如此情況之下，騎兵如果還按照原計劃護著投石車，隻能平添不必要的傷亡，所以曹植臨時下令，由投石車部隊單獨前衝衝擊洛陽城樓。
數千征鐵騎突然從洛陽城樓中呼嘯而出，見此情景，身處中軍的曹植不禁麵色一變，大叫道：“不好！立刻傳令，命令騎兵出擊，務必要將洛陽守軍騎兵擊潰！”
傳令兵隨即將曹植的命令傳了下去。片刻後，處在兩翼位置的兩萬曹軍騎兵開始行動了，兩萬鐵騎揚起塵土飛快往城門方向趕去。
在曹軍騎兵距離己方投石車部隊還有五六十米距離時，關羽已經率領三千鐵騎如狂風般衝進了曹軍的投石車部隊中，頓時隻見戰馬呼嘯奔騰，刀光映著血光。
操縱投石車的曹軍士卒隻能算是輕裝步兵，沒有排成成陣型的他們麵對騎兵突擊，根本就沒有多少反抗的能力。不過這些輕裝步兵表現得卻非常強悍，在完全不利的情況之下，竟然同洛陽守軍騎兵舍命拚殺。但是戰鬥力及兵種相克的差距並不是單靠勇氣就能彌補的，在洛陽守軍鐵騎勢同席卷的掃蕩之下，操縱投石車的這些輕裝步兵很快便完全崩潰了，除大部分被斬殺之外，其餘少數幸存的則倉惶向後逃去。