邺都城，攻城的袁军和高顺部队，都已经拼得精疲力尽，像两只受伤的猛兽在大口的喘息着，舔着伤口。胁二十万大军，誓要拿回邺都的袁绍，现在是在城坚池深的邺都城下是碰得头破血流。接连的进攻受挫，巨大的伤亡，让袁军士气极度低落。在攻城战中，袁军先后伤亡近八万人马，兵力损失超过了三分之一。
谋士沮授，几次劝谏袁绍，部队不要强攻，做长期围困，几次都被袁绍半途而废。来的时候，袁军损失了两三万人马后，袁绍本来听进去了。可曹操等各路诸侯出兵的消息，让袁绍改变了主意，他认为，这回并州势力肯定完了，铁毅肯定派不出援军了，袁绍害怕其它各路诸侯都取得重大胜利，自己二十万大军，却攻不下邺都，太丢面子。就让自己的精锐铁甲步兵出战攻城，结果被并州军的火器，打得大败。就老实了一段时间，又准备长期围困。可得知北面，张辽用计，巧取了幽州，并且大败张郃。就又改了主意，准备强攻下邺都，再回兵救援张郃。结果就又打了几次攻坚，兵力又损失了一些，听到张郃稳住了北线的消息后，就又采纳了沮授的长期围困政策。结果得来得的都是不好的消息，先是张鲁兵败，紧接着是独孤部兵败，轲比能部出兵，慕容部远遁的消息。紧接着就是刘备出兵，曹操从进攻转为防御。又得到长安西线稳定的消息，以及南阳郡南线稳固的消息。这又传来，赵云大胜的消息。袁绍是实在坐不住了。
这其中，袁军发现了一个秘密，那就是下雨天，对方的雷火蛋就不灵了，而且城内的伤亡也不小。袁绍耽心，铁毅军主力来援，就准备投入自己最后一万重甲步兵，再拼一次，一定要拿下邺都，活剐了高顺。沮授就再次劝谏，恼羞成怒的袁绍，下令将沮授关押起来，说：“沮授屡次阻他攻击邺都的决心，才使邺都一直没有被攻下，这么多人被拖再邺都，贻误了战机！”
公元198年秋，一个阴翳的天气，袁绍一次投入了四万部队，从四面向邺都发起了总攻。此时的高顺部队，伤亡也高达了两万多人，面对袁绍的决死进攻，连轻伤的兵员也投入了战斗，部队的后勤兵，也都补了消耗，在袁绍大军的疯狂进攻下，苦苦支撑。
在邺都攻防战激烈进行的战场不足30里的地方，铁毅手中最后的3万精锐，开始拔营了。决战来临了，开拔的队伍每一个士兵，都充满了斗志。因为这支部队几乎全部由狂热分子组成，编成也非常强悍，3万人中，由铁毅卫队，禁军，和中央军校的学员三部分人组成。百分之60都是百战余生的精锐悍卒，剩下的百分之40虽然未参过战，但主要成分不是并州多年收养的孤儿，就是勋贵子弟中的杰出者，经过多年教育，这些人政治上都非常狂热，让建功立业的渴望，烧得幸奋异常，或者存着以死报国决心来得。
部队编成也非常强悍，其中重甲骑兵有5000人，这是平原上集团步兵的克星；还有一个利器，就是5000人的火器营，这是并州军，第一次大规模使用火器。步兵也是强大的车载军团，15000步兵光双套马车，就配备了1500辆，其中重甲步兵一万人，弓弩兵5000，还有5000精锐轻骑。铁毅非常自信，铁毅坚定的认为，这三万人，可以轻松从正面击溃袁绍的十几万大军。本来郭嘉和荀攸是不相信的，但这两人见识过火炮、火枪、手榴弹的威力后，就相信了，他们都认为，除非遭受了突袭或者埋伏，如果堂堂之阵，弹药充足，没有人能从正面击退这支军队，就是十倍兵力也不行。
离敌5华里，部队开始列阵，缓缓向前推进，最前面的的是重甲步兵，骑兵在两翼保护，弓弩兵和火器营在中间。袁绍发现这只三万人的并州援军，并不担心，下令攻城继续，命令淳于琼带领四万步兵和一万骑兵，挡住这支援军。五万人蜂拥出营，想挡住这支部队，还没有列好队形，我军就开炮了。50门大将军炮，开始了轰击。由于铸造技术有限，这种并州武器研究院，按照铁毅图纸造出来的首批前装药火炮，并不先进，射程也就千余米，装药速度也不快，威力也平平，但在冷冰器时代，齐射显现的威力是巨大的。一次轰击，就让密集队形的袁军部队伤亡了六七百人，火炮装填手，慌忙往火炮里填压着发射药包，和弹药。发射药包的运用，是初期火炮革命性的创举，比散火药装填速度快很多，防潮性能大为改良。比几百年后宋朝才出现的早期火炮要强得多。
第二次射击的炮弹，又落在慌乱整顿队形的袁军士兵头上的时候，淳于琼才反应过来，他下令骑兵冲锋。淳于琼知道，面对对方的远距离攻击，不冲上去，就等着对方把自己的士兵都轰死吧！骑兵从两翼开始启动冲击，步兵也在袁军各级将领的呼喝下，开始乱糟糟的向前压来。1000米距离，我军第三批炮弹又落了下来，落在袁军骑兵头上，冲击的袁军骑兵队形彻底乱了，受惊的马匹，根本约束不住，开始四散奔逃，袁军骑兵的马匹，从来没有听到过几十门火炮轰击发出的巨大声响。
800米，600米，袁军骑兵终于冲近了，等待他们的更大的灾难。300门迫击炮，进入了射程，更密集的火力，把袁军骑兵炸得人仰马翻。就这是并州的迫击炮太原始，要以现在迫击炮的射速，袁军这一万骑兵，冲不上来，就被彻底炸散了。后世解放军军工曾发明过汽油桶作的炸药发射器，原理与早期迫击炮原理一样，就是用一个小当量的药包，把一个大药包，定向的炸出去，然后大药包再爆炸。袁军骑兵更乱了，300步，火器营的抬枪开火了，1000支抬枪，就是后世的散弹火铳，袁军骑兵又成排的被打得人仰马翻。紧接5000张弓弩铺天盖地的开始了射击，重装步兵的标枪掷了出来，骑兵的弓箭也射了过来，袁军骑兵被彻底打垮了，只有零星的骑兵，撞上了坚盾和长矛组成的铁墙上。
铁毅下令，火器营开始向袁军步兵开火，骑兵准备进攻。火器营两次齐射后，袁军步兵开始了溃散。铁毅下令，骑兵进攻，两翼包抄，步兵开始推进。两军相距到七八十米，我军黑压压的投过去了，几千颗手榴弹，当然是原始的那种，点燃后扔出去的那种。袁军惨叫着开始了溃散，他们只有一个方向跑，那就是向后，退回营中。面对袁军的溃散，铁毅笑了，用旗语和鼓声指挥，全军距敌营寨300米，火炮射击。
袁军大营一片混乱，被彻底打怕了，本来冲上去还有一搏，因为早期的火器有很多缺陷。这一乱，想退守营寨，那就彻底完了，因为木栅栏作的营寨对于火炮，是没有任何防御效果的。而且对方在弓箭射程之外，发射弹药，是基本没有伤亡的。
并州军的炮弹好像无穷无进，不停的倾斜在袁军大营，350门炮，足够把方圆5公里的连营给犁几遍，炮击足足持续了30分钟。铁毅下令部队开始进攻，炮火延伸。袁军几乎没有什么像样的抵抗，四散溃逃，我军轻骑开始追逐着抓俘虏，我军的旗帜飘扬在袁军大营上空，袁绍才知道那边败了，太可怕了，三万人不但击破了5万人的阻击，还攻陷了袁军的大营。我军重甲骑兵，发出震耳欲聋的巨大声响，像推土机一样的推了过来，城内守军也开始了反攻，高顺组织了一万精锐步兵，适时发起了反攻。两面夹击之下，袁军彻底被击溃，部队四散奔逃。往北、往东逃跑的居多，往南往西跑的晕鸡也不少，被彻底打懵了。
铁毅下令，步兵部队不要追击穷寇，和炮兵立刻分兵抢占魏郡、内黄，赵云部队策应，一定要合围朝歌方向的高览部队。骑兵部队要向向东追击，力求扩大战果。所有部队要发扬连续作战的精神，克服疲劳。