程万让填壕的士兵先下去休息，然后下令攻城。五千步军推着五十架重型云梯和两部撞车，在矢石的掩护下向城墙冲去，途中遭遇了魏军的箭雨，伤亡也是不小，但还是顺利推进到了城墙下，将云梯架在城墙上就往上爬。兖军的云梯都是带有铁质护棚，而且梯身也用铁皮包裹，虽然是重了很多，但却大大提高了攻城士兵的存活机会。刚才在往城墙推进时，魏军就试图用火箭将云梯焚毁，但却发现没什么效果，就算有些云梯上起了火，但也很快被扑灭。
就在兖军发起强攻的同日，高凉陈汉的三万人也抵达河北。陈汉接朝廷严令，命其率军渡河南下从虎牢后方增援，但当他抵达河边探查敌情后，发现对岸已有兖军防守，且兵力不少，直接突破过河已是无望。便率军继续西行，自孟津古渡口渡过黄河，沿河谷自西向东往虎牢杀来。且说徐率和敬之，自抵达预定位置后便开始修筑防御工事，今闻陈汉自西边来，敬之道：“必是陈汉见我军在此防守严密，便绕道从孟津渡河而来。此地两面临河，正面狭窄，我军可坚守工事不出，虽陈汉兵力占优，必无能为也。”徐率从之。
陈汉率军到得阵前，见兖军已是严阵以待，遂聚众将商议。左右道：“某观兖军工事坚固，兼此处河谷狭窄，我军不能展开。当下虎牢危急，愚以为将军可率军在正面佯攻，然后令一将引军秘密南渡汜水，绕过当面兖军，直抵虎牢城下，先期进城增援，只要虎牢不失，此股兖军早晚必是瓮中之鳖。”陈汉大喜，命副将袁保领军一万从后方秘密渡过汜水，先期前去虎牢增援，自率主力佯攻吸引兖军注意力。
徐率和敬之见魏军来攻，忙组织士卒严密防守，但魏军的攻势却是不甚猛烈。二人疑之，敬之道：“今虎牢被我军猛攻，旦夕可下，照理说魏军应十万火急，而却攻势甚缓，其中必是有诈。”徐率道：“吾亦疑之，探马报说魏军约三万人，但观当面魏军兵力，似是不像。”敬之道：“魏军有可能绕过我军迂回增援虎牢或者夹击我军，徐将军，可令一将引军往虎牢方向巡查，一旦发现魏军踪迹，马上组织攻击，绝不能让其得逞。”徐率忙令副将叶凯领兵一万前去巡查。临行前敬之附耳低言如此如此，叶凯领命而去。
那袁保渡过汜水后，沿河岸兼程东进，很快便绕到了徐率军后侧。袁保令全军隐蔽，派斥候秘密探查北岸情况。回报说发现五千兖军出营正往虎牢方向巡查，不过速度缓慢，应是还未察觉我军意图。袁保大喜，自言道，正可趁此机会渡河然后火速入城驰援。便下令全军搭设浮桥。很快浮桥已成，开始渡河。袁保计划让先期渡河的两千人在桥西设防，严防那五千兖军突袭，主力则快速向东准备进城。刚渡过约三四千人之时，只听西边杀声震天，那五千兖军杀到，袁保因早有准备，并不惊慌，下令士卒加快速度继续北渡。可出乎意外的是东侧又杀出一支兖军，也约有五千余人，袁保大惊。
