石岭关大捷后，朝廷御营自镇州出发，倍道兼行，四月二十二日，抵达太原。此时，聚集在太原周围的禁军已有二十余万之多，四月二十三日，赵炅亲自乘马巡视太原城四面的禁军营垒，检查攻城器具是否完备，所过之处，禁军士卒遥遥望见外披明黄色锦袍的赵炅，齐声欢呼，声闻数十里外，太原城上守军士气为之一沮。赵炅又命平日所驯养的勇士数百人，手执干戈而舞，在太原城下以利刃相互击刺抛掷，展示军威，并致书招降北汉主刘继元，随后，惨烈而漫长的第四次太原攻城战正式开始。
四月二十四日，赵炅亲自率领御前班直往城西助战，潘美、崔翰、曹翰等将督战，攻打离北汉宫城最近的西面城墙。陈德亦身着重甲，与众将一道跟随在赵炅身后，观看禁军攻城，只见城下早已排出了四五万人的弩阵，阵中密布着抛石机，床子弩等攻城利器。弩阵士卒分为五队，上弦之后，便半蹲在地，等待每次一声令下，立身而起，万弩齐发，持续不停，天空中密布着持续不断地箭雨，射得太原城头守军抬不起头。
待城墙下面壕沟填平，鹿角拆去，控鹤、虎捷军中选锋死士便将攻城车推到太原城下，靠在城墙之下，一边挖掘城墙，一边支起云梯攀登，这攻城车乃是硬木与精铁所制，上面覆盖了数层生牛皮，每层生牛皮之间涂以湿泥，更夹了厚厚一层浸透水的海绵，攻城车中百数十死士在里面拼死挖掘城墙，守军檑木滚石与弩箭如雨点般落下来，砸在车顶上噗噗直响，声音就如南方夏季暴雨倾泻在荷叶上那般密集，而攻城车外无所遮挡的将士，则纯粹以血肉之躯分担着城头的打击，箭矢、檑木、石弹、滚油和烧开的粪汁交错而下，不少盔甲坚固的禁军军官浑身上下被射得如同刺猬一般插满箭支，但后面是官家督战，不能后退，全都咬牙指挥着军士向城头射箭，或者搭建云梯登城。饶是如此，不短的功夫，城下死伤的禁军士卒还是铺满了一地，层层叠叠，越积越高，惨叫此起彼伏，不绝于耳。
城上太原士卒在宋军弩阵打击之下，也是死伤累累。漫天箭雨和石弹之下，城墙上几无立脚之处，一个指挥地士卒补充上城墙，顷刻之间便死伤殆尽，有的军兵刚刚发出两三箭，自己身上到插了五六枝箭，守城军兵连运送伤员和尸体下去的空隙都没有，只得将受伤士卒及尸体随意推在城墙内侧，血液在四处漫流，城墙上湿滑无比，督战的北汉马步军都指挥使郭万超立刻命助守的老弱民户上城，将尸体及伤员搬下去，将石灰不断洒在城墙上面，又将守城士卒分为十队，大部分都在城墙内侧举盾躲避箭矢，少部分探出身去抛石射箭，以减少伤亡。
适才北汉军死战不退，禁军虽然全力搭设云梯，控鹤军死士口衔着利刃，不要命地往上攀爬，但在城头密集地箭雨、檑木、狼牙拍、滚石、滚油之下，云梯上的军兵如落汤的饺子般不住地往下掉落，饶是如此，不少都头、百夫长都苦求都督曹翰暂缓攻城，待城墙上守军消耗气沮之后再全力攻打，曹翰却厉声道：“两军相逢勇者胜，官家亲身督阵，真是吾等奋身报国之时。”亲自披挂重甲，在亲兵保卫下钻入攻城车中，督促士卒登城掘城。
射箭的守军减少之后，禁军不顾伤亡的云梯登城立刻有了战果，天武军校尉荆嗣当先登城。他接近城头时，恰巧有一个从放下的狼牙拍正在往上收，荆嗣不顾那狼牙拍上遍布着铁刺，伸手抓住，借力一跃登上城头，乘守城士卒还未反应过来是，高声呼喝，当即把两个正在拉麻绳收起狼牙拍的北汉士卒打到在地，旁边的汉军也十分彪悍，见状立刻弃了弓弩，抽出横刀、大剑围拢过来，与荆嗣及其他三个随后登城的宋军厮杀在一起。
城墙下面，赵炅遥遥望见有宋军登上城头，大喜过望，指着荆嗣身影道：“朕有此勇士，何愁太原不灭，擂鼓，督促众军接续上去！”众将纷纷朝那里看去，潘美、崔翰等将露出轻松的神气，陈德亦面露惊讶之色，太原汉兵的彪悍敢战他所深知，却未料到开封禁军居然如此厉害，全力攻城不到半天，便已可以登上城头。唯有刘延让、张美等老将仍是一副老神在在，事不关己的模样。
宋军见御营擂鼓催促，纷纷大声呼喊着向荆嗣等人登城之处聚拢过来，几乎是数十息的功夫之间，就在不长的一段城墙上搭设了十几条运梯，数百虎捷军、天武军军士趁着城头汉兵忙着与登城宋军拼杀，无暇向下发箭落石的机会，毫不躲避四面的流矢，手脚并用的往上攀爬，每一架攻城云梯都密密麻麻满是禁军士卒，将云梯都压得弯了，连西面都督攻城的曹翰也从攻城车里钻了出来，站在离城墙不远的空地上大声呼喝，他身边聚集了上千虎捷军精锐，只等这股数百人的宋军一旦达成突破，就要接续不断地攻打上去，千年坚城晋阳，似乎只要再流一点血，就被会轰然压垮。
守将郭万超在城头上见状，心下一沉，当即叫来牙兵都头，命他立刻从过去督战，不惜伤亡，定要将这股登城宋军打下去，牙兵都头沈开领命而去，带着五百多精锐，沿途收集城墙后面避箭的敢战之士，聚了一千多人，但在宋军密度极高的箭雨和石弹之下，仅仅行进数百步，已伤亡了两百多人，就连盔甲厚重的沈开，身上也插了十几只箭。恰在此时，宋军的箭雨忽然稀疏起来，宋军数万人组成的弩箭大阵消耗的弩箭数目众多，一时补充难济。沈开大喜，高声叫道：“宋军箭尽了，速速前行，将那些登城开封子斩成肉酱！”
他带的军兵俱是百战余生，知道石弹虽然威势大，但被砸中的几率实在很小，对守城士卒伤害最大的便是密集的箭雨，尤其是宋军这种几乎是不惜工本，如狂风骤雨一般的弩阵箭雨，此刻见宋军一时箭尽，士气大振，又前行了数百步，将数十个登城的宋军团团围困起来，刀剑齐下，顿时将几个外围宋军死士乱刃刺死。
“怎么回事？”见射向城头的箭雨居然中止，赵炅勃然大怒，喝道。
“陛下，百万箭矢已然用尽，臣正从大营中全力补充，只是，要等上少许时候。”西面濠寨都监、八作使郝守溶跌跌撞撞跑上来解释，饶是郝守溶数次大战都担当补充军需的差事，谁料此番赵炅亲自督战，布置弩阵的控鹤、虎捷诸军唯恐作战不力，将弩箭似流水一般射了出去，短短两时辰不到的功夫，太原西面城墙居然被射成了密密麻麻如同刺猬一样，而城下弩阵中原本堆积的百万箭支也快为之一空，郝守溶这才心急火燎命手下军兵急速向弩阵这便补充箭支，谁料恰好踩在了禁军登城战的关键当口没了箭，这才急吼吼地赶过来请罪。
“你来这里做什么，还不快去督促补充箭矢，不可再耽误了大事！”赵炅平抑下心头怒气，他虽然急切，却也未曾奢望攻城第一天便取了城池，遥遥望见太原兵正从城墙两面急速的向登城处围拢过去，一颗心几乎提到了嗓子眼上。
只见城头上北汉兵快速围住了宋军登城的狭小地段，不断有被杀死的禁军尸体抛下成来，郭万超扣在手中的预备队汉军比普通城上军兵更为训练有素，在沈开的指挥下，精锐牙兵径直贴上数量稀少的登城宋军，几个合攻一个。大量的其他汉兵则用带着铁钩的拒杆将宋军搭上城头的云梯远远地撑开了去，此刻宋军忌惮着城头有大量袍泽，不敢朝着这段城墙释放石弹，正利于汉兵几十个合作一队，齐声呼喊着号子，把沉重地云梯一架接一架推倒在地。可怜云梯上满是控鹤军死士，连敌军的面也没见到，便摔得血肉模糊。
赵炅城头上的宋军越战越少，不断有死尸坠下，再战下去，登城的百十个禁军勇士便要全数交代在太原城头，左右两手紧紧握拳，最后长叹一声，道：“罢了，来日再战，鸣金收兵。叫城头勇士退下来吧。”话音落下，旗牌官便命军卒敲响金锣，城头上饶自苦苦撑持着的禁军终于松了一口气，且战且退，退下了十数人，但最终断后的几名虎捷军却被蜂拥而上的北汉兵斩成数段，丢下城墙。赵炅直看得头上青筋暴起，双目圆睁，喝道：“弩阵何在？快放箭，射死这伙凶徒！”此刻宋军弩阵的箭矢也终于补充了上来，又是万箭齐发，城墙上不及躲避的北汉兵死伤无数。
宋军攻上城头又被打了下来，士气已泄，当日便不再攻城，赵炅传令当先登上太原城头的勇士无需解甲，即刻前来见驾，他要亲自褒扬。
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