且说曹洪在定陶城下战败之后，率残部仓皇逃到陈留郡内，而后亲自到曹操荥阳大营中请罪。曹操此时正受挫于虎牢关下，满心不悦，得知曹洪因酒失军，顿为恼火，当场撤了他的军职，只留作帐下骑士，并将此事通报全军，以此严禁各级军官私自饮酒。
但在私下里，曹操却与军师从事郭嘉感慨道：「子廉虽无大智，但也算得上久经战事，胸怀大勇，非常人所能匹敌，不料竟被臧子源一战而败。还记得当年酸枣誓师，众人推脱不敢首誓，还是臧子源歃血倡言，其声烈烈，犹如在耳，从那时我就对他另眼相看，却不料还是小瞧了他啊！」
郭嘉从曹操言语中听出不对，当即提醒道：「明公有爱才意耶？然臧子源身居孤城，却能守节尽职，实非招揽之人。」
曹操见所思被郭嘉看破，哈哈一笑掩过，而后手指比划着地图说道：「奉孝所言甚是。只是定陶危及粮道，不可不拔。依你之见，当派谁去？」
郭嘉细思片刻，答道：「可遣征南将军破之。」征南将军即曹仁，此时正负责颍川方面的战事。
曹操闻言微微皱眉，反问道：「子孝调走后，颍川之事如何？」
郭嘉答道：「颍川方面不过做牵制而已，并不着急，明公当先平定陶，再平颍川。」
曹操也扶额叹道：「也对，除去子孝外，恐怕也没人能言必胜。」于是发信于曹仁，令他带领麾下三万将士，速攻定陶，并同时接引自濮阳转运而来的粮草。至于曹洪残部，则由曹安民负责，从攻定陶。
曹仁为人稳重，但处事却是雷厉风行，他得令当日便率先锋返回新郑，而后对各部属官布置相关任务，次日拔营回师。等到第十三日，曹仁便走过四百余里的路程，扎营在冤句城东，距定陶仅五十里之遥。
而此时的定陶城外，臧洪不仅已将城外的土山尽数推平，还趁势清理出一条壕沟，并在城门周遭造了一圈六尺高、五尺厚的矮墙。矮墙刚好处于城墙守兵箭程内又不与城门相隔太远的位置，以此能起到防止曹军在城边堆积土山的奇效。
而等曹仁率军再次赶到城下时，见此完善工事，也不禁勒马心惊道：「好个臧子源！如不翦除，如何平定河南！」当即围城三面，开始攻城。
前两日里，曹仁先用尖头木驴运兵，试图以此来翻越壕沟，撞塌矮墙。奈何尖头木驴运动太慢，虽然能够躲避箭矢，但在运输途中却不能攻击。汉卒们看到尖头木驴过来，往往就翻过矮墙，用绑了钩刀的长杆，去割曹兵们的脚踝。曹兵们手举木驴，根本没空去抵挡，结果只割伤了三四人，大部分曹兵们便支撑不住木驴的重量，继而转身弃木逃跑了。即使有少部分人能靠近矮墙，也势必面临以寡敌众的窘境，故而收效甚微。….
曹仁见状，只得改换策略，他听从麾下骑都尉路招的意见，不再用木驴，而是从荥阳拉来了三十余辆发石车，集中于城池西面，打算以此来突破矮墙。为保护车阵，曹仁还以步卒在周遭列阵，缓步拱卫向前。
虽说曹操在攻克奉高时，以发石车大破更苍，但对于城中的汉军守卒来说，不过是传闻罢了，至于亲眼所见，这还是头一遭。他们见到发石车缓缓靠来时，还并未理解这是什么器械，只道是曹军运兵的新武器而已。直到发石车在壕沟对面落位，并撞上投石之后，汉卒们才幡然醒悟，但为时已晚。
三十多辆发石车一齐发石，初时风中毫无声响，并无箭矢锐利的破空之声。但当投石如飞星般垂直砸下，顿时满耳都是轰鸣之声，连地面也在再三震颤。第一轮发石，砸中矮墙的并不多，有些滚石落入壕沟中，有些则落到矮墙后，还有两枚砸在了低伏的汉卒身上，中者半身糜烂，血水胆汁肆意横流，直叫守卒心中胆寒，浑身颤抖。而再发石时，曹军调整
准头，直对矮墙，瞬间在其上打开数道缺口，而汉军士卒莫敢前当。曹军将士见此情形，顿时士气大振，欢呼雀跃不止。曹仁也心中欣慰，再发石两轮后，城西的矮墙已经摧破出几个大的缺口，曹仁便令将士上前驱赶汉卒，彻底将矮墙推倒。
然而，正当曹军拉开阵线，如雁行般往前突进的时候，突然南面传来一阵锣响，从城东南角的树林中，忽然钻出一群汉卒，他们都披铁衣兜鍪，五人一组地朝着曹军冲来。曹军未料到侧翼竟会有敌袭，故而边锋的站位都极为散乱，数百名汉卒这么一冲，顿时将措不及防的曹军杀得七零八落。曹军试图转身迎敌，结果城门忽然大开，数百名骑兵顺着发石车轰出的缺口驰骋而出，彻底将曹军的阵型搅乱。他们直奔发石车下，并迅速丢下火把与松明，有近半数石车被烧毁，曹仁也只得率军勉强护着剩下的石车，匆匆败退回营内。
深夜里，曹仁带人去树林中检视，才发现汉军在此处曾挖有地道，只是此时已被汉军掩埋了。曹仁一面命人将周遭树木砍伐，一面则与路招自嘲道：「子廉事前吃了一次亏，不料我竟又吃了一次，臧子源胆大心细，又忠贞守义，真是人杰啊！看来想要攻下此城，绝非易事了！」
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