因為有這樣的流言恐懼，又有城中官紳宗室所頒布的高額賞賜，開封軍民在幾處與農民軍的小規模接觸當中，倒也打得有聲有色。
在與袁宗第爭奪北門甕城的戰鬥中，袁宗第的部隊本來已經有幾百人衝進甕城。一部分人不斷地向城上放箭；一部分人抬來了雲梯，靠在甕城上。有幾十個人登上了甕城城牆，直向大城奔去，眼看就要奪得大城。負責守衛北門的祥符縣知縣王燮立即懸出重賞：凡是能將流賊打下城去的，賞元寶一錠。當時就有一個大漢，手持長棍，幾棍子打下去幾名義軍。別的官軍一擁而上，農民軍當即被打退回來。有的被打下城去，受了重傷；有的摔死；也有的被殺死在城上。奪城的戰鬥很短促。但十分激烈，城頭的軍民也死傷不少。
在義軍被打退之後，王燮立刻命書吏將立功人員的姓名記下，每人發給一個元寶，大大地鼓舞了士氣。他又懸出重賞：凡是能把甕城城門堵塞住的，賞給重金。於是。守城軍民紛紛抬著沙包，從甕城城門上邊向下投去。一個一個沙包將城門堵了起來。在這種情況下，義軍隻好趕快退出甕城。王燮又命人點著火藥和柴草，從大城上投下甕城。霎時間，甕城之內。又是火光，又是黑煙，加上弩箭齊下，磚石橫飛，未及退出的義軍一批一批地死在甕城裏邊。事後檢點，甕城裏袁宗第的部下精銳死了一二百人之多。
麵對著開封的堅城，守城軍民的士氣，李自成決定改變一種打法。
“老曹，把你曹營的火炮都拿出來，咱們兩家的大炮加起來有數百門之多了，對準城頭，猛轟便是！”
為了選擇和布置攻城的炮兵陣地，李自成和羅汝才特意帶著部下將領們圍著開封城仔細的踏勘了一圈，除了負責統一指揮兩家炮隊的張鼐和黑虎星馬重喜之外，還有李自成在伏牛山中收集來的礦兵頭目丁國寶和牛萬才二人。
他打算將炮火和掘城放迸戰術結合到一起使用。用火藥炸開開封城牆！這樣的攻城戰術便需要用掘城的戰法，而善於掘城的義軍大部分是伏牛山的礦兵，也有陝西來的善於挖窯的農民。這支掘城隊伍分別交給丁國寶和牛萬才二人率領。
經過上次進攻開封和攻取洛陽、項城等處的戰鬥，李自成也積累了豐富的攻堅戰經驗。已經不再指望依靠奇襲成功攻取開封這樣的堅城，也不指望他的將士們能夠用雲梯爬上城頭。
從多次細作稟報，他知道開封城中的官紳軍民自從他第一次攻城之後，一則有了守城經驗，二則不斷地增強了守城力量，決不可等閑視之。起義以來他身經百戰，什麼慘烈的戰鬥他都見過，但像這一次要進行的攻城戰，特別是想開封這樣的省城，又是封藩重地，靠著攻堅戰硬攻打下這樣的城池，他卻是心中沒有把握。
從臘月二十五日四更天開始起，雙方開始在開封城展開了血戰。
從黃河上刮來的陣陣寒風，像刀子一樣刺痛了將士們的臉孔。大家的耳朵、鼻子都凍木了。天上堆著濃雲，好像要下雪的樣子。但偶爾移動的雲塊也出現破縫，乍然露出來幾點寒星，不久隱去。夜色昏暗。城頭上有很多火把和燈籠，因為城牆看不見，那望不盡的燈籠、火把就像是懸在空中。
這時，在夜幕的籠罩下，有一千多農民軍，分為兩支悄悄向城牆運動。一支由牛萬才率領，等候在東城的城壕外麵，一支由丁國寶率領，等候在北城的城壕外麵。他們帶著極頭、錘子、鐵釺子，肅立不動。盡管風冷如刀，他們卻忘了嚴寒，心情振奮而緊張。等待著約定的動手信號。過了一陣，隻見遠處射出一支火箭，這兩支人馬同時飛奔，過了城壕，隨即把背負的門板舉起來，遮住頭頂。迅速向城根跑去。到了城根，他們先用鐵錘將鐵釺子打進磚縫，將每一塊磚的上下左右都打遍，然後再用鐵釺子往外撬。正如梁思成所說的那樣，這些城牆牆磚，磚與磚幾百年互相擠壓，當年修築時又用石灰抹縫，在重壓和時間的雙重作用之下，形成了比混凝土還要堅固的結構。十分難掘。
他們剛剛開始掘城，巨大的聲響和陣陣有節奏的震動便驚動了城上的守城軍民們。城上開始就拚命往下扔磚頭和石頭。磚、石有的落在門板上，有的直接落在人身上和頭上，登時傷了許多人。與此同時，城上還拋下了火藥包和“萬人敵”。最可怕的是萬人敵，拋下之後，一炸開，就會死傷一片。所以掘城的農民軍。一麵掘城，一麵有人準備好。將剛拋下的火藥包和“萬人敵”迅速拾起再拋向遠處，這樣雖然十分危險，但可以減少傷亡。
驟然密集的喊殺聲和爆炸聲，讓整個汴梁古城瞬間驚醒。城內的王府、官衙、豪宅、民舍，刹那間不知道有多少人被驚醒，點起了一點燈火。緊張的等候著城上的消息傳來。
負責守衛城池的河南巡按禦史高名衡，兵備副使王胤昌、祥符縣知縣王燮、推官黃澍等人，立刻照著各自的職責督率部下上城防守。
而河南副將陳永福，從前日起便在城上城樓之中歇宿，聽得城牆上的陣陣喊殺聲。從床榻上一躍而起：“娘的，果然來了！”
在數十名親兵家丁的護衛下，陳永福和兒子陳德，急匆匆的衝到城牆上。城上城下已經打成了一團烈火。
城下的農民軍，為了掩護丁國寶和牛萬才兩支負責掘城的部隊，除了在開封城外放列了數百門大小火炮，分為兩個炮群由張鼐和黑虎星指揮輪番向城頭傾瀉炮彈和火藥之外，李自成和羅汝才又調集了上萬農民軍中的弓箭手、火銃兵站在城壕邊上，向城頭猛烈射箭、施放火銃。