隨著項羽的一聲令下，一陣急促鼓角號令聲在楚軍軍陣上空回蕩起來。楚軍前將軍黥布騎著高頭戰馬，一聽到項羽中軍幕府的鼓聲號令，便在步卒方陣前振臂一呼道：“弟兄們，上將軍有令，拿下函穀關，人人爵升一級，賞千金！第一個登上城頭者，立賞千金奉千戶！”此言一出，楚軍士卒們竟是人人血脈賁張，“攻城，攻城！”的怒吼聲，如同颶風一般卷過函穀關前的山穀。
“殺！”黥布一聲猛喝，身後預先擺好陣勢的兩個萬人方陣開始隆隆發動起來。按照項羽與黥布事先商議好的謀劃，攻城步卒按兩萬人一班輪換攻城，其中一萬人沿著關城前的大道，直攻聳立在兩山峽穀中的關城，另外分別派出五千人沿著道旁低緩的山坡，向延伸到兩側山頂的關城進攻。楚軍十二萬步卒，按每個時辰輪換一班來算，足可以維持六個時辰連續不斷的進攻。如此一來，便可使函穀關守軍因得不到停頓歇息，而致士卒紛紛脫力，關城便可有望一鼓而下。
倏忽之間，伴著隆隆戰鼓聲，這兩個萬人方陣立時分成三路，中間一路整整一個萬人方陣，左右兩路各五千攻城步卒。這兩萬攻城步卒裝備與尋常楚軍步卒裝備略有不同，人人一副牛皮盾牌，或是一把闊身短劍或是一把砍刀大斧，有些步卒還背著結實的粗麻繩與鐵鉤等攻城器具。除此之外，便是百人一副攻城雲梯，四輛攻城雲車及兩輛攻城衝車則由中路的攻城步卒簇擁著推向關城。
眼見三路攻城步卒已經踏著鼓點，邁著整齊的步伐，抬著雲梯擁著雲車，向關城山呼海嘯般壓了過去。前將軍黥布接著又是一聲大吼：“連弩車準備！”
負責操作連弩車的步卒方陣，頓時也隆隆發動起來。八十餘輛連弩車由步卒們推動著，跟著前行的攻城步卒的步伐慢慢壓進狹窄的山口，直抵距關城約莫一裏的地方，方才一字排開。每輛連弩車由十名步卒操作，一連串軍官口令聲四下響起，隨即伴著陣陣嘎吱聲響，一排排短矛般的弩箭被裝填到連弩車上，緊接著又是一陣木製機關聲響，弩車高高揚起，瞄向了關城箭樓。
“弓弩手列傳！”黥布猛地又是一聲大喝。弩車方陣裏，立即分出五千手持強弓硬弩的步卒，在一字排開的連弩車跟前，整肅地列成箭陣，紛紛拉開弓弩箭弦，瞄向函穀關。楚軍手裏這些精良的大型攻城器械及弩弓等，均是接收章邯刑徒軍手裏的裝備所得。因了楚軍不善保養修葺，原本兩百餘輛的連弩車以及近萬把弩弓，隻剩下八十餘輛弩車及兩三千蹶張弩。五千弓弩手中，竟有兩千餘是使用楚軍製式硬弓的弓箭手。饒是如此，楚軍的箭陣擺開來，也是頗具一番聲勢。
在關城箭樓處，冷眼觀察著楚軍排兵布陣的孟坤，不屑地冷冷一笑道：“黃毛猴子，竟也學起我大秦所向披靡的箭陣來。”說罷，回頭對傳令司馬沉聲下令道：“傳令，弩箭手並連弩車暫時隱蔽，礟車準備！城頭留下盾牌手警戒，其餘甲士退到掩體躲避箭雨！”（礟車，實際上便是後世的拋石車。其形製類似井邊吊水的桔槔，高約三丈的礟柱或埋在地中，或架在礟架上，礟柱頂端是極富彈性的梢料，稱為“礟梢”，少則兩梢，多則十二梢，礟梢越多，發石便越重越遠。函穀關守軍手裏的是兩梢礟車，每車需五十名甲士操作。）
函穀關守軍一共三千兵馬，除去五百弩箭手並操縱連弩車的一百名步卒外，還有八座輕型礟車（大營裏共十餘座，因兵力有限，孟坤隻精選了八座完好靈活的礟車）需四百名步卒操作。餘下的兩千重甲步卒，孟坤下令分成兩班，每班一千人，其中各含四百名盾牌手、四百名長矛手及兩百名遊擊手，盾牌手長矛手主要負責防禦，遊擊手則專司增援關城防禦薄弱的環節。開打之後，每班一個時辰一輪換，以防止士卒久戰脫力。
關城上四處堆滿了防禦用的滾木礌石，還有千餘名協助守軍防守的老秦人精壯負責搬運這些滾木礌石，更有甚者箭樓之後還暗藏著兩座行爐，等著楚軍前來攻城（行爐者，可行走推動的大熔爐，在城頭預先熔煉好鐵水，但遇攻城危急時，推出行爐，從爐口傾瀉出通紅鐵水，無論是雲車雲梯等何種精良器械，立時便會焚毀崩塌）。除此之外，函穀關向兩側高山延伸的兩段長城前的山塬地帶，孟坤還有更為狠辣的陷阱在等著楚軍們的自投羅網。
眼見楚軍抄襲秦軍的箭陣便要發動，關城上除了留守的盾牌手外，其餘甲士紛紛退入關城背後事先搭好的長排石板房及各式壁壘內藏身。