靠着强大的徐州财力支持，小沛的护城河被守城名将桥蕤修得十分变态，最宽处达到了百步之遥引入泗泡活水，不仅水流遄急难填难渡，还连弓箭都无法射到小沛城墙之上——护城河与城墙之间还有二十步之间的河堤，所以曹老大与众谋士仔细商量之后，始终还是无可奈何的放弃了见效缓慢的填河攻城计划，决定直接突破小沛护城河上那道宽达两丈半的坚固石桥，然后发起攻城。
还好，曹老大手里也有一些拿得出手的攻城武器，除了在官渡战场上缴获的襄阳炮可以威胁城墙上的小沛守军外，曹老大还打造了大量的攻城云梯车、冲城车与难以数计的简便飞梯，另外还造了一些浮垒准备搭建浮桥，准备得十分完善，同时曹老大也相信，只要自己的军队蚁附上城，就一定能轻而易举的攻入小沛城内，全歼战斗力远远不及自军的小沛守军。
曹军的攻城大战从摧毁小沛城外工事开始，为了给蚁附军队打开前进道路，曹老大集中了超过六十架的襄阳炮，猛轰小沛城墙下方那道由拒马鹿角构成的羊马墙，然而和官渡一样，工事摧毁战很快就演变成了交战双方的抛射武器对轰战，小沛守军同样出动了大量的襄阳炮轰击曹军的投石阵地，石来弹往的对轰了足足有三天时间，双方都损失了相当不少的昂贵襄阳炮，不过因为徐州军的襄阳炮是躲在城墙内部放炮，所以损失要比曹军小上许多。
曹老大当然也没有在一颗树上吊死。把摧毁工事的希望全部寄托到发射缓慢的襄阳炮上，投石武器对轰的同时，曹老大也没少派步兵过河捣毁守军工事。而小沛守军也没有客气，一旦发现曹军过河就马上是用无数强弓硬弩盛情款待，晚上也时刻点燃城墙下方的爵穴，安排大量军队轮流值夜，丝毫不给曹军偷袭的半点机会，结果这么一来，曹军队伍在付出了相当不小的代价后，足足用了五天时间。这才勉强摧毁了部分小沛外围工事，为蚁附攻城打开了一条前进道路。
第六天，同时也是腊月二十四这天，准备完毕的曹军终于发起了正式攻城。奉命死守孤城三十天的小沛守军则严阵以待，全力以赴的迎接挑战。
这是一场对于攻守双方来说都异常艰苦的恶战血战，徐州军虽有坚城可依，居高临下占尽便宜，但曹军士卒多是南征北战多年的百战精兵，经验丰富还士气高昂，前仆后继的不断冲击小沛城池，仅用了一个多时辰就有士卒率先冲上城墙，给徐州军制造巨大的压力与恐慌。
曹军这边更不好受，队伍虽然精锐。奈何小沛城池太过坚固。守城准备也十分充足，曹
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