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四月二十清晨，充分准备的元军发动了声势浩大的攻城作战。元军首先出动的是回回炮，在隆隆的战鼓催促之下，元军在城东、城北和城西方向的营盘都推出二百多架回回炮，密集的大石块夹杂着火药包抛向城墙。守城的将士们躲藏在掩体里，这种掩体在常熟防守战中经历了实战检验，其效果是元军的回回炮徒劳无功，现在又有了改进，修建了一些位于城墙外侧的掩体，藏在掩体中就可以向城外shè击。
守军没有反击，放任元军折腾。一阵轰击之后，元军出动步兵了，回回炮仍然继续打击城墙。三个方向元军各出动二千步兵，每人扛着个麻袋，元军是来填护城河的。jing卫营的枪手和各部队的钢弩狙击手开始收割生命。战士们藏身在掩体中，利用女墙的缺口向城外shè击。扛麻袋的元军不断有人倒下，连人带麻袋摔倒在地。结果是不到一半的元军士卒丢下麻袋逃了回去，仅有数百个麻袋扔进护城河里。不到半个小时，元军折兵三千有余。元军的第一轮攻击行动轰轰烈烈的开始，却草草收场。
严库的位置在城北正中的城楼上。城楼被回回炮的大石块和火药包破坏的面目全非，但是严库和一班参谋人员安然无恙。城楼被改造过了，外表还是城楼，实际上已经是坚固的堡垒和掩体了。元军消停之后严库听取了参谋们报告的其他方向的战斗情况，消息不用通讯兵跑来跑去的传递，是用旗语或灯光信号传递的，用望远镜观察接收。严库下令向城外发送战斗报告，城外有几个侦察通讯小分队暗地里与大兴城里保持信息联络。第一场战斗刚结束不久，身在北平的贾迩冶就得到了报告。
大约一个时辰后，元军发动了第二轮攻城行动，首先还是一阵回回炮攻击。看着城墙上凌乱不堪，硝烟滚滚，元军的将领们相信守城的军队一定损失不小，虽然他们始终没有看见一个士卒冒出头来，但是城墙上肯定不会没有人。既然有人，在炮火打击之下就必有死伤，守城的军力就会减弱，因此元军十分卖力气的炮击。元军在用回回炮攻城拔寨方面是经验老道的，在两军野外对阵和水战中大量使用回回炮是元军作战的法宝。在攻城战和水战中，元军骑兵的战斗力不行。
不过这次行动元军还真动用了骑兵。三个方向元军各出动五千骑兵，沿着护城河来来回回地边走边向城墙上shè箭，箭矢密集地飞向城墙。同时城外三个方向各出动四千步兵，有的扛着麻袋，有的空着手奔向护城河。这次元军的行动很有成效，扛来的麻袋基本上都扔进护城河里了，上一次行动扔在半道上的麻袋这次也被扔了进去，甚至尸体和受伤未死透的士卒也被扔进去了，而且元军的步兵基本上完成任务后没有什么损失。但是骑兵倒霉了。这次守军狙击的目标是骑马shè箭的骑兵，二千多骑兵栽下马来。
第二轮行动结束后元军鸣金收兵，各自回到营垒之中，上午再无战事。一个上午的两次折腾，元军折兵五千有余，但是成绩似乎还可以，护城河里扔进了不少装土的麻袋和尸体。元军估计守军一定也折损了不少兵力。在北平的贾迩冶中午吃饭时对无忌和西门子一班将领们说，今天上午大兴的部队打靶的成绩不错。
下午元军又发动了两次行动，守城的一方仍然是缩在掩体里开展打活靶运动。一天下来元军将领们十分满意，城北、城东和城西三个方向的护城河里共出现了十几条通向城门和城墙的道路。元军用装土的麻袋、草包和士卒的尸体铺出了一条条通向胜利的康庄大道。
