刘范本想走到士兵中间，与他们一同进食。但田丰劝阻了他，说如果刘范去的话，那么靠近他的士兵就都不敢好好休息了。刘范只好作罢，与谋士们也一同掏出牛肉干、馕和水来吃。
待一个时辰过后，刘范命令吹响号角，命令十二卫将士立即起来备战。三十二万士兵迅速起来，毫无怨言。而后，刘范下令进行攻城战实兵对抗。刚刚进行的只是野战实兵对抗，对于凉军来说，攻城战也十分重要。
在临洮城以西的草原上，早已矗立起两座空城来。两座城池均是工部联合将作监建造的，一座城仿造的是陈仓城，一座仿造的是雒阳城。城池内也有民居，但没有百姓居住，这两座空城专门用于实兵演习。
刘范的计划是，让步兵卫四个卫来轮番守城，让骑兵卫八个卫来轮番攻城。城守住了，就是守城方胜出；反之则是攻城方胜出。一个步兵卫守城，而由两个骑兵卫来攻城；四个步兵卫和八个骑兵卫分别错开，轮番攻守两座城。刘范让各卫将军抽签，来定下顺序。
而后，比野战更加凶险的攻城战实兵演习开始了。首先抽到防守“陈仓城”的是扬武卫，将军为文聘，而攻拔“陈仓城”的则是飞骑卫和威骑卫，将军为张郃和阎行。
文聘极其善守，他将扬武卫的五个营分成五个波次。每当一个营守城时长达到半个时辰，便下来休息，再换上另一个营负责守城。而除此之外的另三个营，就负责一些运送伤员、运输箭矢等杂活。而且四个城门均匀分布守兵，视情况再调派守兵回防。
张郃与阎行商议后，决定采取正面强攻、背面突袭的方法。抽调两个卫六万士兵中的五万五千士兵，用于轮番强攻“陈仓城”东门，用强大的攻击势头逼迫文聘将主要守城兵力放在东门上，而后剩余的五千士兵则绕到与东门相反方向的西门进行偷袭。
两个骑兵卫纷纷下了战马来，操持起云梯车、井阑车、攻城锤、野驴投石机等攻城器械，干起步兵的活，开始强攻“陈仓城”东门。野驴投石机，就是飞骑卫和威骑卫从罗马帝国那里缴获回来的利器，这也是野驴投石机首次应用在大型实兵演习上。当然，演习终究是演习，所以野驴投石机投出的并不是真的石块，而是用厚厚的纸包裹着豆子做成的。打在披挂坚固的明光铠的守城士兵身上，并不会造成创伤。被野驴投石机投出的“石头”击中的士兵，自然也要自觉地“阵亡”，退出战场。
一开始，扬武卫负责第一波次守城的第一营，确实被飞骑卫和威骑卫的强攻给打蒙了。飞骑卫和威骑卫发射出的“箭矢”“石块”铺天盖地，打得城头上的扬武卫第一营抬不起头，立即有众多士兵自觉地“阵亡”退场。在压制了守城方后，张郃和阎行暂停了“矢石交加”，指挥两卫士兵推着一百多台井阑车、攻城锤、云梯车，开始攻城。
这时便扬武卫第一营的士兵展开“矢石交加”的防守，他们向攻城方的飞骑卫和威骑卫齐射箭矢，向搭上城头的云梯车抛掷石块。箭矢都是去掉箭头了的，顶端有蘸了朱砂的棉包，一旦射中敌方，就会给敌方身上点上一个红点。演习中对“石块”的规定是，一个“石块”砸到一名士兵，该士兵便失去战斗力；八个“石块”击中同一辆云梯车的底端，便算该辆云梯车被砸毁。
在扬武卫第一营的打击下，攻城方飞骑卫和威骑卫当即有十多具攻城器械报废，包括云梯车和井阑车在内。但凭借着数量优势，攻城方还是很快贴近城墙，两卫士兵攀爬上云梯车和井阑车，借助云梯车和井阑车的高度，开始上到城墙。形势对扬武卫第一营来说，十分危急。
文聘见状，也没有丝毫着急。虽然第一营的中郎将并非他训练出来的，而是兵部提拔来的，但文聘依旧相信第一营的中郎将完全清楚该怎么守城。果不其然，第一营的中郎将沉着冷静地调来众多“火油”，也就是石油。当然这“火油”也并不是真的火油，而是拿掺了靛蓝的清水冒充的。演习规定，只要三罐“火油”砸中了任何一具攻城器械，让该器械染上了靛蓝的颜色，此时再射出一只“火箭”，便算该具器械报废。如果攻城器械蒙上了牛皮，就很难燃烧起来，而且燃烧速度没有燃烧木质那么快。所以对付蒙上牛皮的攻城器械，要砸中十罐“火油”，射中三支“火箭”，才算摧毁该具器械，器械里面、上面的周围的士兵，也将被大火“烧死烧伤”，自觉地离开战场。
第一营中郎将一声令下，守城士兵有序地将“火油”罐精确地砸到两卫的攻城器械上，顿时有众多云梯车和井阑车染上靛蓝色，唯一一具撞击城门的攻城锤，也失去了战斗力。庞德连忙派遣另外两曲士兵，推着另一副攻城锤前去替换。
“火油”罐很快也用完了，但也迫使两卫数十具云梯车和井阑车被“烧毁”。但两卫仍然有四十多具云梯车和井阑车未被“击毁”，众多士兵开始从上面跳到城墙上，与扬武卫第一营的士兵展开殊死争夺。战况陷入焦灼之中，不时有双方士兵被推下高高的城墙。不过也不用担心，在营造“陈仓城”时，工部和将作监就考虑到了这一点，在城墙两边都挖了壕沟，里面有深度合适的水，士兵掉进水里不会受半点伤。
众多的两卫士兵源源不断地从云梯车和井阑车上跳到城墙上来，始终对扬武卫第一营士兵形成数量优势。经过一段时间的激烈拼杀，两卫很快就占据了很长一段城墙。文聘见状不好，命令待命的第二营提前换防，替代伤亡惨重的第一营来固守城墙。