戰至天黑時分李靖下令休戰收兵。
入夜以後李藝選了三千銳卒，交給王小胡和薛萬徹帶領，悄悄潛出城去。不過他們的目標不是李靖的大營，而是幽州周圍的樹林。李藝這一手實在是很絕，雖然已是正月，但對於幽州北地來說，依然是殘酷的冬天。由於李靖軍來的突然，李藝沒來的及堅壁清野，不過他知道亡羊補牢，他交給王小胡和薛萬徹的任務盡量燒光幽州周圍的全部樹林，這一手雖然會破壞生態平衡，但對李靖軍來說卻是致命的，不能生火取暖，不要說攻城了，凍也會把這十幾萬大軍凍回去。
李藝的如意算盤打的不錯，不過李靖卻計高一籌，他老早就派人嚴密地監視著幽州城的動靜了。王小胡和薛萬徹剛一出城，便被李靖的伏兵三麵合圍，無可奈何之下隻好退了回來。
武德十年正月十三清晨，李靖軍休整一天以後再次發起攻擊。這次他改變了戰術，不在三麵齊攻，改為重點突破。突破點定在小南門，進攻方式也改了，這次衝鋒在前的是推著楯車的楯兵。
所謂楯車，就是一種木車，在厚木板的前麵裹上幾層厚牛皮，再潑上水結上冰，由於木板很厚和牛皮很結實，又結有冰。箭射不透，火燒不著。楯兵躲在下麵非常安全。
第二撥是弓箭手，躲在楯車後麵，以斜四十五度角向天上射箭，壓製城頭的守軍。
楯兵推著楯車衝到城下以後開始揮動手裏的武器，鐵鎬和鋤頭。這就是李靖和李世績商量一天以後想出來的戰術，鑽洞入城。這也是沒有辦法的事，爬牆強攻，經過一天的試驗以後已經證明是很難辦到的了。挖地道，在這天寒地凍的季節肯定也是不可能的。唯一的辦法就隻有鑿牆了。
幽州守軍對此毫無辦法，隻能眼睜睜地看著李靖的工程隊在他們的腳下施工。因為楯車實在是太堅固了，弓箭無法穿透，幾十近的石頭扔下去，楯車也隻是稍微一陣。根本不能對楯車下麵的工程隊造成絲毫傷害。而且守軍們還得對付頭頂上的漫天箭雨。
經過一天的施工小南門下被鑿出了幾個缺口。照此下去用不了兩三天城牆就要被鑿穿了。到時候既要應付爬牆的，又要應付鑽洞的，幽州城就危險了。
最焦急的當然是李承明，因為就是傻子也清楚幽州城破以後他會是什麼下場。
“大家說說，我們該怎麼辦？”大都督府裏，李承明焦急地對著屬下們說道。
眾人都不說話，過了好一會王小胡才道：“太子殿下，唯一的辦法還是火攻。”
“今天也放過火，不是燒不透嗎？”李承明說。
“今天燒不透是因為我們準備不足，依臣看，隻要我們有足夠的燃火之物，就一定能燒透楯車。”王小胡答。
“王將軍說的有道理，殿下，我們可以多備些桐油，燒熱以後到下城去，然後再擲火把下去，說不定能燒透楯車。”蘇烈也說。
李承明看看別人沒話說，便道：“既然沒有別的辦法，那就試一下吧！不光桐油，什麼燒酒硫磺之類的易燃物全部找來。”
第二天清晨，李靖的工程隊繼續開始施工。城頭上的幽州守軍在王小胡的指揮下將一鍋鍋滾燙的桐油倒了下去。效果的確不錯，不一會楯車上的牛皮就被桐油燙穿了。接著一桶桶燒酒和一袋袋硫磺伴隨著火把一起倒了下去。後果是可怕的，在冰天雪地的嚴寒中，伴隨著恐怖的慘叫聲，一道火海包圍了幽州城，把無數的士卒送入了地獄，英勇的工程隊全軍覆沒。
原以為幽州指日可破的李靖被驚呆了，無可奈何之下他隻好重新集結部隊，猛攻大南門。因為李世民的命令下的突然，二李從接到命令到兵至幽州前後不過用了七天的時間。要知道保證十幾萬大軍的給養是一件很困難的事，如果是往常至少需要二十幾天，甚至一個月的時間來動員準備這些。而他們這次這用了七天，後勤保障是個什麼樣子，可想而知。其實二李軍中的糧草隻能夠維持七天，也就是說七天之後，他們就必須退兵了。加上前麵消耗的三天，現在留給李靖和李世績的時間隻有三天半了。
如果三天半後，他們不能攻破幽州，那麼他們麵臨的就隻有一條路，準備接受皇帝的處罰。
在嚴厲的軍法下，二李的士卒們呈現出了可怕的戰鬥力，在拋石車和弓箭手的掩護下，他們舉著雲梯不要命地向大南門衝去。在這種拚死的猛攻下，幽州守軍開始大量傷亡，大南門守軍很快便損失過半，許多士卒已經爬上城牆，與守軍肉搏，形勢十分危急。