空中的火器投擲使得城牆上居高臨下的優勢被削弱，在翻騰的火浪的掩護下，河東軍終于登上了城牆，並逐漸開始擴大戰果。
從主城門到甕城這一段的進攻，河西軍打得異常艱難，由于地道下的炸藥的方位偏了許多，被炸得城牆也沒有多大損傷，他們不得不用攻城梯進攻甕城。
攻上城牆的河東軍迅速往甕城這邊進攻，以化解河西軍的遇到的阻力，兩面夾攻之下，燕軍終于難以抵擋，甕城也被攻克了下來，兩軍正式進入了雲州城中，沿著街道開始索敵。
城牆一旦被攻破，燕軍的斗志就會逐漸喪失，許多兵卒放棄抵抗開始投降。
田悅始終堅守在北城牆上，李嗣業派自己的兒子在這一面進攻，主要是為了牽制燕軍的力量，所以即使是試探性的進攻，也打得極為激烈。
十幾架熱氣球全部飄在城牆上空，投彈手對著下方狂砸猛火雷，使得燕軍損失慘重，就連田悅也只能躲在城樓中，狂躁地大聲罵道︰「狗日的李嗣業父子哪里來的這麼多怪玩意兒！」
幾個敗將躲避著火焰跑到城樓上來，肩後的披風早已經被燒得只剩下一根繩，熱氣球上的投彈手看見了他們就如同看見仇人，猛火雷一個勁兒地往下招呼，他們奔跑著蹦跳躲避火雷，其中一顆在城樓門口炸響。兩個將領背後燃著火焰撲進了城樓中。
他們一進門便在地上翻滾滅火，田悅的幾個親兵連忙上去揮動羊氈撲打，總算是熄滅了火焰，這兩人也痛得呲牙咧嘴喘粗氣。
他們搖搖晃晃站起來，單膝跪到田悅面前叉手道︰「少將軍！西城門和南甕城都被河東軍和河西軍攻破，他們正朝這邊殺來，雲州城保不住了，還請少將軍早做打算。」
田悅赤目圓睜怒聲說道︰「你們這是要勸棄城而逃嗎？」
「少將軍，城池一破，將士們士氣喪失無力堅守，局勢已經無法扭轉，撤出部隊才能夠保存力量啊。」
「住口！我若就這樣放棄，如何對能對得起伯父的托付！」
「少將軍想過沒有，你若與大軍折損在這雲州城中，才是對不起田大夫的托付！有道是留得青山在，不怕沒柴燒，只要你和兄弟們尚在，我們還有機會奪回雲州，若是大家都折損在這里，才是真的沒有機會了。」
這位將軍為了活命可謂是苦口婆心，但他所說確實是很有道理。田悅揪著胡須低頭猶豫，身邊的人都滿懷期待望著他。
外面喊殺聲震天，敵軍投擲的猛火雷炸穿了屋頂，瓦礫紛紛掉落下來，砸得眾人東躲西藏。
田悅終于不再猶豫，從腰間抽出橫刀對眾人喊道︰」那就殺出重圍，撤往幽州。」
北城門外河西軍力量強悍，他們不能強行出城，田悅只好選擇東城門方向做為突破口，組織力量強行突出城外。
包圍東門的河西軍力量稍顯薄弱，燕軍沖出城外後迅速迂回朝北而去，東門這一線的將領攔截失利後連忙派人向李嗣業匯報，詢問是否要集中力量進行追堵。
李嗣業听聞後下令道︰「窮寇莫追，我們奪下雲州城的目的已經達到了，不必節外生枝。」
城中的戰斗很快結束，多數沒有逃出去的燕軍開始成建制地向河西軍投降。李嗣業的大 從北城門進入，他在眾將的簇擁下登上了城樓朝著北方遙望。
「他信心滿懷地說道︰」雲州幽州俱為北方之屏障，我們已經奪得了雲州，幽州也已經近在咫尺，北方指日可待。」
有將領上前來向他匯報損失和繳獲，此戰三軍共犧牲四千余人，消滅了一萬五千余人燕軍，俘虜近七千人，是他所指揮的攻城戰中戰果最為輝煌的一場戰役。
史思明派大軍進攻河東，將雲州作為糧草囤積地，如今城內尚有存糧五十萬斛，李嗣業得到這些糧草，為了接下來奪取幽州取得了堅實的保障。
……
田承嗣回到幽州後，立刻去見了坐鎮在幽州城中的皇帝史思明，向陳述了進攻太原失敗的原因。
史思明倒也沒有如何生氣，他從交椅上站起來走到田承嗣身邊，拍著他的肩膀說道︰「說到底是朕失策了，太原城城防堅固，李嗣業虎父虎子。我們的進攻準備本來就不甚充分，朕也是出于一時憤怒，現在想想看因怒而興兵實在是要不得。」
史思明一想到自己的兒子便氣不打一處來，再瞧瞧人家隔壁李嗣業的兒子，這才是真正得到了其父的真傳。這個史朝義的幾番所作所為真讓他懷疑到底是不是自己的種。至于指揮同羅騎兵的高度支和率領契丹和奚部曳落河的畢鍥葛，他們完全就是活該。
這件事情也給了他一個實在的教訓，各種花錢從外面請來的友軍不可信也不可大用，到頭來竟然拖了他的後腿，這可真是賠錢賺吆喝。
雖然史思明如此自責，但田承嗣就不敢如此認定責任就是他的，他還得主動躬身謝罪︰「陛下，此戰我是主將，自然責無旁貸，是我沒有訓導警告好高度支和畢鍥葛，才致使他們肆權自大，驕傲輕敵，一路上太子殿下對他們寬容以待，反而助長了他們的氣焰。」
史思明在肚子里罵了一句︰「龜兒子給老子丟臉了。」
他轉身安慰田承嗣道︰「太原沒打下來沒關系，只要雲州還在我們手上，我們就可以隨時準備積蓄力量進攻河東，太行八脛有山巒險要阻隔，唯有雲州才是進攻太原的坦途。」
田承嗣拍著胸脯說道︰「皇上請放心，雲州城固若金湯，又有糧食五十萬斛，有四萬幽燕男兒駐守，任他李嗣業之子再有能耐，也別想把雲州打下來。」
「既然如此，你可盡快回雲州駐守，有你在那里守著，我才能夠放心。」
田承嗣剛準備告退離去，一名史思明豢養的宦官慌忙跑過來稟報道︰「皇上，雲州城傳來消息，李嗣業糾集十二萬大軍圍攻雲州，城池現已破，田悅將軍已經率殘部撤出雲州。」
「不可能！怎麼可能！」田承嗣難以置信地申辯道︰「李崇豹才率軍進入太原不久，他就算輕易地掌控河東軍，也不可能聚集起十二萬人來。況且雲州城森嚴壁壘，又有我佷子田悅駐守！田悅你是知道的呀陛下，他雖然能力尚顯稚女敕，但守城的本事可是一等一的。」
史思明先是難掩狂怒之意，看到田承嗣在自己面前遮掩辯解，不由得哈哈大笑起來，還不斷地用手拍著對方的肩膀，使得田承嗣更加驚恐畏懼。