副将动作很快，没多久就把一万五千军队集结完毕。
“将军，援军已经准备完毕，是不是马上出发？”
李信道：“不急，再等等。”
他要等到赵军打得筋疲力尽的时候再出击，刚才说给斥候的话只是让他回去安抚平周太守，好增强其抵抗意志的。
又等了两个时辰，李信才慢悠悠地率军出发。为防止赵军给他来个黄雀在后，临行前他还从阳邑又调来五千人，联合榆次剩余的守军，以抵挡狼孟方向可能到来的赵国援军。
‘留守’赵营的十几人不是别人，正是新军的精锐斥候。他们没有走远，而是退到不远处观察秦军动向，李信大军一出动，他们立刻把情况分别通知到狼孟和司马同军中。
司马同佯攻榆次试探秦军动静后，料定秦军不会出战。他干脆让战士们全部回营休息，利用秦将多疑的心理，摆出一副请君入瓮的架势，让士兵们舒舒服服地休息了两三个时辰直到深夜。
然后借着夜色的掩护，全军人噤声，马衔枚，迅速从军营中撤离，急行军向南，在昭余祁泽之泮渡过汾水，然后沿着汾水直插平周。
赵军如同神兵天降，平周守军猝不及防，差点儿被直接突破城门。赵军在城外停住，从马车上卸下零件，迅速组装投石机和云梯。然后对着城头上慌乱的守军一顿猛轰，守军毫无防备，城头上没有任何大型守城器械，根本无从还手，被石弹打得抱头鼠窜。
赵军士兵借着投石机的掩护，用装满砂石的麻袋在护城河上迅速搭建了数条通道。云梯随后跟上，立即开始了登城作战。战斗的突发性让冲锋过程的人员损失不足平日攻城的十分之一，多是被流失射伤。
秦军不光投石机等大型器械，就是箭枝也都没来得及运上城头多少，战斗一开始就进入近身肉搏的白热化程度。
赵军大军四万人，平周守军只有不到五千，可说此战有绝对的人数优势。但是平周两面环山，一侧临河，能够展开全面进攻的只有正北方的一面城墙，这就显着减少了赵军兵力上的优势。
不过经过科学系统训练的赵军在单兵战力和执行力上的优势非常明显，各作战单位的配合可说天衣无缝。
赵军更是推出一种新战法：让箭术高超的战士登上搭建的高台，对防守云梯的敌军进行远程射杀。
这个战术对登城战士的帮助是巨大的，战斗进行半个多时辰，城头上已经有三处被突破。随着登上城头的赵军越来越多，平周守军渐渐抵挡不住。又抵抗了不到一刻钟，随着更多的口子被撕开，秦军彻底崩溃，放弃城头向后撤退。赵军随后追击，直到把剩余的秦军全部赶出城。
就在破城的同时，司马同也收到了李信军开过来的消息。
司马同笑道：“李信的动作可真够慢的，不过来的刚刚好。全军入城，立即接管城防。”
李信对赵军的战斗力也颇为忌惮，一路上又从大陵、平陶、尹城等地吸收了部分守军，并派人通知昭余祁泽东侧的西都和邬派兵支援。到达平周前已经组成了一支近五万人的大军。
人数优势虽然不明显，但是趁赵军攻城之际突然进攻，应该还是没问题的。
但是让李信大跌眼镜的是，赵军破城的速度大大超出了他的想象。他背后偷袭赵军的如意算盘被打碎，还要面临进攻赵军防守的坚城的困境。
李信知道凭借自己这不到五万人想夺回平周可说难如登天，但是平周丢失他又不能不管不顾。于是李信把军队在城外结成阵型摆开，以防赵军出城偷袭。然后迅速从附近各城调集人手和攻城器械，同时派人向在洛林的蒙武求援。
司马同本想着利用城防消耗秦军兵力，但李信不愿触这个霉头。司马同无奈，城中粮草不多，如果真给李信引来援军围城，说不定自己这些人真给他全留在这儿了。他只好引兵出城，主动向秦军进攻。
秦军为防赵军突袭已经结成了严密的军阵，司马同可不想用战士们的生命去冲击敌人的阵型。他先把投石机拆除，把零件前运，直到秦军前锋在射程之内。司马同让战士们在地上弄起漫天尘土来遮掩秦军视线，然后让战士们借着尘土掩护迅速组装投石机。
李信见赵军出城，心中一凛，命令全军严阵以待。谁知赵军走到阵前二三百步的地方却停了下来，然后士兵来回跑动，弄得地上尘烟四起。李信不知赵军在弄什么玄虚，一时间不敢冒然发动进攻。过了不到一刻钟，尘烟后边似乎升起了什么黑色的东西。
秦军中眼力好的士兵叫道：“好像是投石机！”
李信大惊，呼道：“举盾防御，全军成阵型后撤！”高台上亲兵随令舞动令旗。
地面上的士兵刚看到命令，天际传来一阵低沉的呼啸声，仿佛雷霆滚动。抬头望去，只见数十枚巨大的石弹划破长空，带着毁灭的力量呼啸而至。石弹砸入军阵的瞬间，大地震颤，尘土飞扬。
前排的盾墙瞬间崩裂，厚重的盾牌在巨石的冲击下如同纸糊般破碎，士兵们被砸得血肉模糊，惨叫声此起彼伏。石弹落地后翻滚不止，所过之处，人马皆被碾为齑粉。秦军阵型大乱，前排的士兵们四散奔逃。
赵军匆忙准备，带来的石弹不多，两轮过后已经打完。司马同令旗一挥，敲响了进攻的战鼓。赵军士兵步伐整齐，一手持茅一手持盾，小跑着冲向敌军。
臂力雄强的弓箭手随后跟上，等到进入射程，射手们一起举弓向天呈四十五度。
‘嗖嗖嗖’乱箭齐发，正在拼命后撤的秦军背身纷纷中箭，倒在撤退的路上。
司马同站在高台上看到秦军的惨状，心想，这样的话根本不用冯合他们夹击，就能把秦军全部击溃了，只不过不能将其全部歼灭，未免可惜。