看到老劉如此安排，戲志才也向老劉問了一下，老劉便把自己的想法告訴了他，戲志才仔細琢磨了一下，覺得主公的做法果然大有道理，因此也便不再多問了。
看到單桓城和扎達城與平北城都是一樣的木製結構，老劉和戲志才商量了一下，決定還是不用火攻，這樣也好留下一座完整的城池，這對於將來對這個地方實行管理和統治會省去重新建造城池的麻煩，於是等大軍進了大營之後，老劉便讓王當帶着一部分輕騎兵前往河邊的樹林，他們今天的任務，便是砍伐樹木，並造出一定數量的雲梯和幾根用來撞擊城門的撞木來。
城中的呼衍青看到漢軍第一天果然沒來攻城，懸着的一顆心也算是落下了，他也在城牆上看到了漢軍派出一支隊伍前往河邊的樹林方向去了，他估計漢軍肯定是去砍伐樹木，製造雲梯去了，因此他也叮囑手下的幾個千夫長一定要提高警惕，防止漢軍前來偷襲。
另外呼衍青也看到了城外的漢軍並沒有把單桓城包圍起來，這也令他很高興，只要漢軍不圍城，自己就可以在明天堅守一天之後，在明天夜裡離開單桓城，看來漢軍的兵力也是有限，否則絕不可能給自己留下逃跑的出路。
到了第二天的上午，漢軍在吃過了早飯之後，一支三千人的輕騎兵隊伍在褚燕和高平兩人的帶領下，擡着雲梯和撞木離開了大營，來到了單桓城外，開始向單桓城發動了進攻。
單桓城中留守的北匈奴右賢王呼衍青爲了抵抗漢軍的進攻，便把城中的五千名匈奴騎兵分成了五隊，分別由五名千夫長帶領。其中單桓城的四面城牆上各分配了一千人，剩下的一千人作爲機動隊，就在城中的街道上待命，一旦哪邊的城牆戰鬥吃緊了，便由機動隊上去支援。
只是今天漢軍並沒有像呼衍青所想的那樣，從四面城牆同時進攻，褚燕和高平帶着三千輕騎兵到了城下之後，也沒有急於向單桓城發動進攻，而是讓城牆上的匈奴士兵見識了一下漢軍的連弩和標槍的厲害。
首先，高平帶着一千名輕騎兵擡着雲梯和撞木來到了距離單桓城城牆大約一百五十步遠的地方，他們把雲梯和撞木放下，然後端起連弩，開始向城牆上的匈奴士兵射擊。
一百五十步是連弩很容易便可達到的距離，所以輕騎兵的一千支弩箭很快便在天空劃出了一條弧線，然後大部分都落到了單桓城的城牆上。
雖然知道漢軍手中的利器威力極大，但是沒想到還能射出這麼遠的距離，城牆上的匈奴士兵眼睜睜的看着連弩越過了自己的弓箭根本無法達到的距離，向着自己的頭上落了下來，於是有些機靈的，把身體緊緊的貼在城牆的牆垛裡邊，纔算是躲過了弩箭的攻擊，而那些左右逃跑的，反而大多被連弩射中，哀嚎着倒在城牆上，而他們的噩夢並沒有馬上停止，還沒等他們跑下城牆呢，輕騎兵的第二輪弩箭又到了。
城牆下的呼衍青一看不好，急忙指揮機動隊中的五百名匈奴士兵舉着皮盾上了城牆，有了皮盾護身，相信只要遮掩的得當，漢軍的連弩也就不會輕易的傷到他們，因此等輕騎兵的第三輪弩箭到了之後，城牆上的匈奴士兵果然用手中的皮盾擋住了漢軍的連弩，令城下的呼衍青大爲得意，如此一來，漢軍手中連弩的優勢也就沒有了，最後他們還是要衝到城下順着雲梯來攻城，到那時匈奴士兵手中的弓箭和刀劍可就不會輕易的輸給漢軍了。
此時城牆上的匈奴士兵在輕騎兵連續發射了五輪弩箭之後，除了被弩箭當場射死了四五百人之外，剩下的都是有皮盾護身的士兵，高平一看繼續放箭恐怕也是浪費，便命令輕騎兵停止攻擊，然後根據他和褚燕商量好的戰術，他們就在原地等着，另外一千名輕騎兵走到了他們的前邊，等距離城牆還有七八十步遠的時候，這一千名輕騎兵從身後拔出標槍，助跑了幾步之後，把標槍向着向着城牆上舉着皮盾的匈奴士兵扔了過去。
這可是匈奴士兵從未見過的武器，竟然同樣在他們弓箭的射程之外向他們進行攻擊，於是城牆上的匈奴士兵還是按着對付弩箭的方法，把皮盾擋在了身前，希望能擋住漢軍投出來的這些短槍。
沒想到這回他們又想錯了，呼嘯的標槍從天而降，只要是落在匈奴士兵手中的皮盾上的，立時便穿透了皮盾，將躲在皮盾後邊的匈奴士兵釘在了城牆上，而輕騎兵的標槍攻擊也是一波未平一波又起，連續三輪的標槍攻擊又讓城牆上的匈奴士兵死傷了四五百人。
城下的呼衍青得知城上匈奴士兵的傷亡情況後，他幾乎當場就想大哭一場，這仗還怎麼打，漢軍還沒有接近城牆呢，就已經消滅了**百名匈奴士兵，沒辦法，除了留下一些士兵躲在牆垛跟上之外，呼衍青只好讓兩名千夫長帶着大部分士兵先下了城牆，在城牆內安全的地方先躲上一會兒，等漢軍接近了城牆開始攻城的時候，他們再到城牆上去抵抗漢軍的進攻，畢竟城牆上也有不少的滾木礌石，只要漢軍爬上雲梯，匈奴士兵就可以利用這些東西來阻擋漢軍，到了那個時候，佔主動的應該是把守城牆的一方。
爲了防止漢軍在架起雲梯時還會利用那些武器進行攻擊，呼衍青看到城外的漢軍只有正面的三千人，其他方向都沒有漢軍，於是便又從其他三個方向各抽調了四百人過來，這樣他們在正面的城牆上下也有兩千四五百人，城牆下的主要是弓箭手，等漢軍利用雲梯攻城時，這些弓箭手便躲在城牆下邊向上拋射弓箭，這樣也可以擋住漢軍的進攻。
只是這樣一來，其他三面城牆上都只剩下了六百人，呼衍青讓幾面城牆上領兵的千夫長一定要密切注意城外漢軍的動向，一旦有漢軍前來增援，便趕緊向他稟報，他好從沒有受到攻擊的城牆上繼續抽調士兵去危險的地方支援，反正只要能挺過今天一天，自己的任務也就算是完成了。
好在今天漢軍似乎也沒有想大舉向單桓城發動攻擊，否則只要同時從四面城牆外都用這種戰術進行攻擊的話，恐怕等漢軍真的架起雲梯攻城的時候，城牆上的匈奴士兵也剩不下多少了。
此時城外的褚燕與高平二人已經指揮一千名輕騎兵擡着雲梯和撞木，逼近了單桓城，由於單桓城在建城的時候，匈奴人也從漢人的築城方法中學會了許多東西，他們採取了引水繞城，形成了一道天然護城河的方法，因此單桓城的護城河倒是很寬，河水也很深，畢竟他們是把從城北流過的烏倫河水引入了護城河，現在又是雨水正多的時候，因此輕騎兵到了護城河邊，便把雲梯搭到了護城河上，然後開始從上面過河。
在他們的身後，是高平帶領的一千名手持連弩的輕騎兵，他們的任務，便是在渡河攻城的輕騎兵受到城牆內的匈奴士兵用弓箭攻擊時，由他們用連弩壓制城中的匈奴士兵，好讓攻城的輕騎兵順利度過護城河，然後沿着雲梯爬上城牆。
當城牆上的匈奴士兵發現漢軍已經開始從雲梯上渡過護城河時，他們急忙站起來用弓箭向輕騎兵進行攻擊，同時給城牆內的呼衍青報信，漢軍已經開始攻城了。
呼衍青急忙指揮兩名千夫長帶着城下的大批匈奴士兵馬上舉着皮盾登上城牆，同時也命令城牆內的弓箭手立刻向城外放箭，以阻止漢軍渡過護城河。
早就在城外候着的高平一看匈奴士兵開始用弓箭向輕騎兵進行攻擊，便馬上傳令身邊的一千名漢軍立刻扣動弩機，用連弩不停的向城內放箭的地方進行反擊，以便壓制住他們的攻勢，掩護輕騎兵順利渡河。
現在已經有一些輕騎兵渡過了護城河，開始將雲梯拉到城牆下邊，然後貼着城牆豎了起來，輕騎兵也開始沿着雲梯向上攀爬，有了他們身後的輕騎兵用連弩爲他們做掩護，使得他們開始時的行動非常順利。
然而城牆上的匈奴士兵此時舉着皮盾站起身來，他們有的用長矛推開搭在城牆上的雲梯，有的則搬起城牆上的木頭和石塊砸向雲梯上的輕騎兵，如此一來，最先爬上雲梯的輕騎兵大都被木頭和石塊砸中了，而他們豎起的雲梯也大都被城牆上的匈奴士兵給推倒了，使得輕騎兵的第一次攻城無功而返，同時還損失了幾十名輕騎兵，褚燕看到這樣下去輕騎兵的傷亡會更大，便急忙命令號兵吹號收兵。
城內的匈奴士兵雖然也被輕騎兵的弩箭射死了不少，但是畢竟他們打退了漢軍的攻擊，因此當他們看到漢軍退回去之後，城牆上的匈奴士兵居然歡呼了起來。
呼衍青也沒想到漢軍居然如此輕易的便被他們打退了，全然沒有了他們在接近城牆之前的那種氣勢，因此他心中的自大情緒又上來了，覺得漢軍只是仗着手中的兵器和盔甲的精良，纔在以前的兩次戰鬥中取得了勝利，如今短兵相接之時，他們便根本不是匈奴士兵的對手了。