劝降一天后，三月二十日，午时一到，义军阵前的投石机率先攻城。
数百斤重的石弹从阵前投石机上飞出，呼啸着，飞向前边的三丈高墙，有些飞进高墙之内，有些落在护城河里，有些砰然砸在厚厚的城墙上，崩裂大块的石头，同时也将城墙砸出坑来。
投石机攻城两刻钟，四门阵前先后响起号角，义军攻城部队举着盾牌，抬着登城云梯朝城吓稳步推进。
正式攻城开始了！
随着义军带着攻城器具来到城下，距离护城河不到三十丈距离之后，城上守军张弓搭箭，一轮轮箭雨疯狂射击，企图阻挡义军进一步靠近。
而义军头顶盾牌或木板，根本不惧城上如雨滴般落下的利箭，听着利箭击中盾牌和木板的声音，攻城士兵们莫名还有几分兴奋。
义军很快靠近护城河边，而这次他们遇到的不再是淄州城外那样的两三丈宽的护城河，而是五六丈宽的护城河，只有三丈多长的云梯，不能再飞架护城河两岸。
各门外攻城义军被拦在护城河边，不得寸进。
在城下僵持半个时辰之后，鸣金收兵，义军留下一些尸体，退回阵中。
山东义军第一次进攻济南府宣告失败。
