入得安邑城，劉協重新安排守城士兵。神威營是王越史阿統領，多是一些擅長短兵相接、近身搏擊的高手，衝鋒陷陣、進退攻守卻非所長。陷陣營雖隻有一千二百，卻是久經戰陣、，仍然是最精銳的守城勁卒。安邑守軍五千，平時主要是用來維護治安。好在太守杜畿也是平亂出身，因此倒也經過一些訓練。當下把這三部分士兵穿插安排，陷陣營放在最重要的部位，安邑守軍協助，神威營主要就用來巡邏和作為機動兵力使用。太守與官員組織民壯負責運送守城之具和三軍飲食。
安排已定，劉協對張燕道：“安邑糧食充足，城池堅固，足可據守。然而城中兵力不足，戰馬苦缺，卻不能出城退敵。朕與杜畿等堅守此城，愛卿可突圍搬取救兵。”張燕領命，道：“是否往洛陽求救？”劉協道：“非也。洛陽雖有兩萬羽林軍，但是缺少馬匹，用來對付匈奴騎兵無異以卵擊石。此去渡河往西，雍州牧馬騰忠君愛民，又與朕有翁婿之議。卿可往雍州郿城見馬騰，令其起騎兵速來救援。切記須是騎兵。”張燕道：“此去郿城往返需十五日。臣以二十日為期，必然有消息回來。”劉協親手草詔，張燕藏於身上。選十騎隨張燕突圍。趁天黑之後匈奴兵休息之時暗中潛出。劉協自與杜畿等堅守。
匈奴劉豹聽說被少量兵馬進入安邑，重責那隊兵的領兵將官。可憐他奪得十數輛空車，被白白打了數十大板，還被剝去官職，降為普通士卒。劉豹親自監督攻城。那劉豹已經知道安邑糧草豐厚，聽說收留數萬難民都綽綽有餘，而且守兵不足，因此日夕攻打，希望打破城池後能大肆劫掠一番。因此許諾城破之後允許搶劫三日。那些騎兵聽說更是用心攻打。劉豹雖然粗知兵法，圍住安邑，用精兵攻打城西南角。這西南角單獨伸出城外，可以從三麵夾攻，因此可說是最薄弱之地，有五百陷陣營在此堅守。隻是匈奴騎兵雖然可以三麵射擊，但守軍已經有了經驗，在射擊時避於牆垛之內，匈奴兵的箭便毫無作用。沒有攻城器具，也是毫無辦法。半月下來，西南角這裏隻傷亡了二百多人。
劉協見匈奴兵圍住攻打，並無退兵之意，暗暗焦急。好在城中軍民一心，雖有傷亡倒也還能堅守。劉豹分兵攻下附近解良縣，把糧草盡數取了以資軍用。一麵加緊攻城。知道城中兵少糧多，如此下去定然有一天能攻取，到時候城中糧草足夠匈奴左賢王所部堅持到來年草長之時。
這是張燕突圍求救去之後的第十七天。一大早匈奴騎兵又帶著弓箭往城牆上亂射，重複著每天一樣的行為。雖然匈奴射出去的箭隻有部分能射中人，但十幾天來數十萬支箭也著實讓城中膽戰心驚。看看到了黃昏時候，劉協根據經驗知道匈奴即將收兵。這時候，突然望見數裏之外煙塵大起。城外的匈奴兵顯然也聽到了馬蹄聲，於是見一隊騎兵迎上去。隻見兩軍相接，匈奴兵節節敗退。那隊騎兵漸行漸近，隻見當先一員將領，騎著一匹白馬，穿著紅袍紅甲，頭戴紅色頭盔，如一團烈火殺奔而來。旗號上寫著大大的一個馬字。旁邊一將，挺槍控馬，正是張燕。守軍望見，知是救兵到來，齊聲歡呼。那隊騎兵殺至城下，劉協忙命開城門放入城中。
張燕與來將入城，徑來郡衙見帝。劉協發現原來是個女將，年方二八,清麗動人,頂盔貫甲,颯爽英姿，正是馬雲祿。張燕拜見畢，彙報求救之事。原來張燕一路之上馬不停蹄，六日趕到郿城，求見雍州牧馬騰，訴以天子被困安邑，特來此地求救之事。馬騰不敢怠慢，命馬超率領五千騎兵克日起程，與張燕徑來安邑救駕。馬雲祿聽了，要與哥哥一起出兵。馬騰想來疼愛此女，磨不過她隻好隨她。馬雲祿求為先鋒，馬超便讓她與張燕率二千騎為先鋒。二人兼程而來，因此第十七天就到了安邑。如今馬超率三千騎兵在後，數日便到。劉協褒獎一番，命張燕下去休息。