角聲齊鳴，鼓聲動地。
常山城外的燕軍如螞蟻一般向城牆湧來。數十兵卒推動著一架攻城樓車慢慢移動，四麵八方共有一百多架樓車。
樓車非常高大，燕軍站在上麵，甚至比站在城牆上的唐軍還要高，不斷向城牆上射箭。
此時燕軍的拋石機已經架好，向城內和城牆上拋擲起石頭來。石頭或落入城內，或砸在城牆上。
顏杲卿鎮定自若，指揮軍民還擊。
由於沒有拋石機等重武器，城內唐軍官兵對城牆外麵的樓車和拋石機毫無辦法，隻能用弓箭射擊。
洶湧的燕軍舉著雲梯向城牆上搭了過來。防守唐軍或射箭或用石頭砸，將爬上雲梯的燕軍擊落雲梯。
史思明和蔡希德親自在後方督戰，蔡希德舉著腰刀嚎叫著“今日務必拿下常山城！”
拋石機拋出的石頭對城牆上的唐軍造成了嚴重威脅，一塊石頭落到城牆上就會造成四五人傷亡，被砸中的唐軍慘叫聲不斷。
更重要的是對唐軍心理上造成了嚴重影響，兵卒們忍不住時時看向天空，生怕被從天而降的石頭砸中，如此分心導致戰鬥力下降。
常山城的城牆是夯土築成，拋石機拋出的石頭砸到城牆上，土皮不斷脫落。
一些手腳麻利的燕軍趁機爬上了城牆，被城上守軍砍死或用長矛紮死。
常山城城牆年久失修，城上也沒有拋石機等武器，準備嚴重不足，這一點兒與平原城可差遠了。
而燕軍這一次卻是準備充足，各種重型攻城武器都齊全，因此常山城防守的異常艱難。
燕軍兵卒不斷爬上城牆，城上守軍隻得和敵人近身血戰。
一麵提防拋石機的攻擊，一麵和爬上城牆的敵兵作戰，守軍頓時落入了下風。
顏杲卿果斷下令，各級官員一齊到城牆上參加戰鬥，兵卒們士氣大振，一次次擊退燕軍的進攻。
戰鬥鏖戰至日落方才止歇，守軍傷亡甚為嚴重，一日之內損失兵卒三千餘人。
雖然燕軍損失大於守軍，但是其攻城總人數達到五萬人，這點兒損失不算什麼。
顏杲卿見敵人勢大，連夜派出人員向太原尹王承業求援。
但是當初王承業冒領顏杲卿殺死叛軍大將的功勞，害怕事情暴露，恨不得顏杲卿在攻城戰中死於敵手，因此拒不救援。
顏杲卿一論座孤城獨立支撐六天，箭矢已儘，兵將損失殆儘，但是仍是拒不投降。
史思明暴跳如雷，本來以為常山城唾手可得，但是過了六天，常山城還在唐軍手中，不由得恨恨罵道“顏真卿、顏杲卿真不愧是兄弟，都是硬骨頭，等城破後定將你們碎屍萬段！”
蔡希德出主意說“常山城西麵城牆已經殘破，我們將拋石機集中起來，全力拋石，西麵城牆必然坍塌，我大軍就可一湧而入！”
“好，就按你說的辦！”史思明在桌上猛擊一掌。
第二日，燕軍將全部拋石機都集中到了常山城西麵，一齊發動，頓時空中亂石橫飛，許多石頭都重重砸在城牆上，冒起陣陣煙塵。