二十架投石機同時發射，那些石頭夾帶著勁風，有的飛上城頭，有的砸在城牆上，還有的砸到敵樓上，立時引起了一片混亂。
城頭的明軍軍官大吼著：“全都趴下，趴下……”剛叫了兩聲，一塊石頭呼嘯著砸到城垛口上，碎石紛飛，這個軍官被一塊拳頭大小的碎石擊在臉上，立時砸個稀爛。
所有官軍都趴在垛口後麵，抱著頭不動，任憑無數石頭飛過。
有的人還滿樂觀，一邊縮著身子一邊逗開心：“這東西比雹子過癮啊。”
“哪兒啊，反賊這是看咱們城中擂石太少，送禮來了……”
“對，來而不往非禮也，一會兒他們往上爬的時候，咱們都給他還回去……”
二十架投石機打了足有小半個時辰，城頭上的垛口砸壞了不少，敵樓也中了幾十塊石頭，被砸出了好多個洞，但是城牆顯不出有多少毀壞，因為西安的城牆太厚了，而且外麵用的大塊條石，十分堅硬，條石間用糯米汁混合油漆粘連，用鐵釺子撬都撬不動。而且城牆主體用的是河泥夯土，其中加入了石灰，夯得極為結實，不用說是石頭，就是用大炮也不容易轟開。
張獻忠見投石機沒什麼功效，下令道：“好了，把那東西拉回來，大夥兒灌吧。”
灌的意思，就是往城裏衝，如同洪水灌城一般，是農民軍的常用語。
聽了這聲令，孫可望將手中的大旗一擺，身後成千的農民軍發出了震蕩原野的呐喊之聲，扛著雲梯，帶著弓箭，如同水銀泄地一般衝上來。
那些弓兵衝到射程之內，開始向城頭放箭，而城頭的官軍也紛紛起身，向前城下放箭，由於下麵衝過來的民軍太密集，因此官軍用不著瞄準，就算閉著眼睛向城下射，也能射倒不少人。有的明軍乖覺，瞄準了城下的弓手放箭，不少農民軍的弓手被射殺在城下。
這是農民軍首次衝鋒，士氣旺盛，他們不顧頭上的箭雨，爬下濠溝，將梯子豎在濠溝兩邊，方便人向上爬，官軍的箭如同密雨連珠一般，將上百名農民軍射死在濠溝中。
但是還有數以千計的人爬出濠溝，衝到城牆下。架起雲梯，開始爬城。這些人一手執著鐵盾，擋在身前，一手扶著梯子，嘴裏咬著大刀，向上爬去。官軍的箭射不壞鐵盾，於是就搬起石頭向下砸。有的農民軍剛爬到半截，就被石頭砸了下去。隻要沒摔壞，站起來繼續爬，摔得動不了的，別人拾起鐵盾，一刻不停地進攻。
張獻忠的親兵督戰隊就站在濠溝以外十幾丈遠的地方，手裏的大刀告訴每一個人，隻許前進，後退者殺！那些弓兵則不停的向城上放箭。
明軍的傷亡開始增加了，他們既要顧著城下爬城的人，又要防著遠處飛來的冷箭，不少人中箭倒在城頭，醫護隊將死亡與重傷者抬下城去，輕傷的人則就地包紮，繼續戰鬥。
打了片刻，城頭上大塊的石頭差不多扔完了，小塊的石頭已經擋不住農民軍，督戰的副總兵馬世奎一聲大吼：“開炮，打後麵的反賊……”
農民軍剛開始攻城的時候，官軍沒有開炮，就是想讓農民軍集中以後，再開炮射擊，效果更大，此時城頭的大炮開始怒吼起來，城下立時泥土紛飛，血肉四濺，西安的明軍沒有製造開花彈，用的是更為厲害的霰彈。開花彈就如同現代的炮彈，打出去可以炸開，用彈片殺傷敵人，其原理是彈丸中空，塞入火藥和引線，用的時候先點炮彈引線，再點大炮的引線，而霰彈則是很多鉛鐵小丸，雖然射程近，可是殺傷力巨大。
此時官軍打的是霰彈，有效射程差不多將近一裏遠，隨著大炮的轟鳴，許多農民軍被打得血肉橫飛，屍積遍野。
而對於城下的農民軍，官軍開始拋下萬人敵，這東西拋在人堆裏，一炸一片火，此時天寒，農民軍穿得厚，都是棉布衣服，沾火就燃，不少人身上起了火，在城下亂成一團。