与此同时，城外义军大营中，王鸿正向刘处直和李自成汇报："掌盘子、闯将挖地道的辅兵已增至五千人，分三班轮流挖掘，但冻土坚硬，进展缓慢。"
刘处直皱眉："必须加快速度！官军很可能已经察觉。"
李自成沉思片刻："不如明日加强攻势，让官军无暇顾及地下。"
"好！"刘处直拍案决定，"明日全力攻城，掩护地道挖掘！"
二月十日，战斗进入第二天。
东门外，孔有德的火炮再次轰鸣，这次集中轰击城墙一角，经过数轮炮击，一处垛口终于坍塌，碎石滚落护城河，溅起巨大水花。
"缺口打开了！冲锋！"高栎、李茂各自下令，前营、中营、后营都派出了一个千总率领士卒分三拨靠近城墙，这样前面如果打开优势，后面能快速支援。
三千多义军如潮水般涌向架好的云梯，依次攀登上城，城上守军拼死抵抗，箭矢、火铳、滚木礌石一齐招呼。
城墙下很快堆满了尸体，血流成河，但由于各营军官身先士卒，甚至秦得虎身前中了三箭仍然继续冲杀，后面的士卒士气大振仍前赴后继。
李呈章亲临缺口处指挥："长枪手列阵！鸟铳手预备！"
当第一批士卒爬上垛台缺口时，迎接他们的是密集的枪林弹雨，守军的长枪如毒蛇般刺出，将攀上来的义军捅下城墙，后面的鸟铳手和三眼铳也轮番射击，硝烟弥漫。
战斗持续到正午，义军始终未能突破这个被炸秃了的垛台缺口，反而在城墙下堆积了数百具尸体。刘处直不得不下令撤退。
西门方向，高迎祥改变策略，命人收集了大量柴草，准备火攻城门。当夜，义军趁着夜色将柴草堆到城门前，浇上火油点燃。
熊熊大火照亮了半边天空，城门上的包铁被烧得通红。守军急忙从城头倒水灭火，双方展开了一场特殊的攻防战。
南门外，李自成部攻击也多次受阻，不过他并没有在意，到了夜深人静时，他亲自到地道挖掘处监督进度。
"闯将，已挖到城墙下方，但遇到石基，进展缓慢。"王鸿汇报道。
李自成脱下衣服，拿起铁镐："我来！"他亲自挥镐挖掘，鼓舞了所有辅兵的士气。
二月十一日，第三天。
黎明前的黑暗中，王鸿兴奋地跑到李自成帐中："闯将！地道已成！已挖到城墙正下方，火药也已安置妥当！"
李自成猛地起身："好！通知你家掌盘和其它掌盘，准备总攻！"
天色微明时，义军在各门同时发起前所未有的猛烈攻势。
东门外，刘处直投入了自己的亲兵营；西门高迎祥亲自擂鼓助威；北门闯塌天刘国能披着重甲身先士卒；南门外刘宗敏也指挥精锐，准备冲锋了。
城墙上，李呈章已经三天没有回州衙睡觉都是在城楼睡的，他察觉到今日流寇攻势异常凶猛，心中顿生不祥预感。"加强城墙根的下的巡逻！贼寇必有诡计！"他大声的命令道。
巳时三刻，一声惊天动地的爆炸从南城墙传来，王鸿指挥挖掘的地道成功引爆，一大段城墙轰然坍塌，烟尘冲天而起。
"城墙破了！杀啊！"李自成拔出佩剑直指缺口，闯营和过营的队伍如洪水般涌向突破口。
李呈章面如死灰，但仍拔剑高呼："大明的将士们！随我堵住缺口！死战不退！"
守军与义军在缺口处展开惨烈的白刃战。尸体很快堆积如山，鲜血染红了残垣断壁。李呈章身中三箭，仍坚持指挥，直到被人强行拖离。
与此同时，刘处直见守军主力被吸引至南门，立即下令总攻，他已经很久没有亲自冲锋了，此刻为了鼓舞士气，他也跟着士卒一起冒着箭雨冲向城墙，虽然他身旁有几十个人拿着盾牌保护他，不过还是激励了士气。
"掌盘子有令！先登城者赏银千两！"李茂高声呐喊。
克营的老本兵敏捷地攀上云梯，城上守军发现时已为时已晚。一柄长枪刺来，前营千总贺成祥侧身避过，反手一刀砍翻守军，率先跃上城墙。
"前营已经上城了！"后面准备登城的士卒听到这个好消息欢声雷动，士气大振。
越来越多的义军攀上城墙，东门守军节节败退。
西门和北门也相继告急。高迎祥的部队终于撞开烧焦的城门，涌入城中；闯塌天刘国能也因为官军增援南门去了北门防守力量削弱严重，部下登城打开城门后，他率骑兵也冲了进去。
正午时分，辽州城全面陷落。守军残部退守州衙，做最后的抵抗。
李呈章铠甲破碎，满身血污，在州衙大堂召集了还没跑的士绅，和一些跟随他的官军对他们说道："诸位，城已破，本官唯有以死报国。尔等可自寻生路。"
那个致仕的侍郎老泪纵横："老朽愿随大牧将同死！"
一些被李呈章平日厚待的军士纷纷表示不愿苟活，李呈章含泪点头，命人搬来柴草，堆积在州衙各处。
当刘处直率军攻至州衙时，只见浓烟滚滚，烈焰冲天，李呈章身着官服，端坐大堂之上，在火海中巍然不动。
"好一个狗官，让我们义军弟兄付出了如此大的代价，居然就这死了。”
辽州之战，历时三天三夜，义军死伤逾万。虽最终破城，但也付出了惨重代价，
不过攻陷了辽州，杀了知州的消息传出，为了北直隶和彰徳府赵王的安全，崇祯定会让张宗衡回援，王自用应该也能松口气了。
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