霹雳军敢死队通过暗道偷袭神臂城之时，山下两军的战况也呈白热化。上万人的新附军和蒙古汉军在黑夜的掩护，冒着小雨，向播州军营垒发动了全线攻击。面对潮水般涌来的敌人，播州军防御形势霎间变得十分严峻。“平时多流汗，战时少流血”，虽然杨邦宪按照欧阳轩的这句话，严令播州士兵在战前精心构筑了工事，所筑营垒的防御力号称野战营垒的天花板也不为过，但这终归是临时营地，防御力比城池和永固堡垒差了许多。不多时，营垒便有数处土墙便因雨水浸泡和蒙军的攀爬而倒塌。眼见缺口大开，进攻的蒙军便蜂拥而至。杨邦宪见状，急调了预备队前去封堵各个缺口，自己则率了亲兵队前往战况最激烈的北部缺口。
播州兵素以悍不畏死著称。面对一波又一波攻来的蒙军，他们以三排阵列堵缺口，其最前列的是刀盾手，第二排是长矛兵，第三排的士兵则在后猛掷手雷。前排的刀盾手将巨盾扎在地上以挡住蒙军的攻击线路，长矛兵则用一根根闪着寒光的长矛猛刺冲过来的蒙军士兵。对蒙军杀伤最大的仍然是手雷，虽然下雨天不少手雷变成了哑弹，但架不住播州兵手雷充足，投出的手雷数量极多。往往在一连串爆炸之后，蒙军士兵便倒地一大片。数轮冲击之后，蒙军士兵的尸体和伤兵便将土墙缺口堵了大半。战况最激烈处，也有播州兵学霹雳军敢死队，全身挂满了手雷纵身跳入蒙军之中，与冲进来的敌人同归与尽。
下雨天不仅没有让火器哑火，却反倒让地面变成泥泞湿滑，这给进攻的蒙军带了来巨大麻烦。只不过箭在弦上不得不发，进攻的号角既已吹响，纽璘便要将其进行到底。面对前方惨烈的战况和严重的伤亡，他一面命刀斧手靠前督战，以斩杀胆敢后退的将校兵卒，一面又不断为手下将领打气，声称只要待冲车等攻城武器推到土墙边，再加上刘整派出的敢死队从背后突袭，可一举击破营垒。实际上，纽璘的判断是正确的，当下播州军虽然堪堪守住了防线，却也是险象环生。杨邦宪带着亲兵队四处充当救火队员，其全身早已沾满鲜血和泥浆，模样十分狼狈。就连退居幕后的杨文也坐不住了，也率领亲兵前往营垒西边阻击敌人。
攻击播州军营垒西面的是刘整亲率的二千神臂城新附军。由于皈依者狂热，也出于对宋军长久围城的愤怒，刘整部的攻击十分猛烈，甚至强于攻击营垒东面的蒙军，只略逊于北面的蒙军，要知道东面和北面的蒙军人数都在五千人以上。就在播州军营垒的北、西、东三面杀声振天之时，南面却显得一片安静。由于战况激烈，也因为对霹雳军水军的信任，杨邦宪将这面的守军尽数调往其余三面土墙，以阻挡一波接一波的蒙军攻势。当下营垒南面的土墙上，只零零星星地站着为数不多的播州士兵。
这个时刻正是刘整所派死士等侯的时机。这一百名死士通过暗道潜出神臂城，又悄声无息潜到播州军营垒南面，自以为神不知鬼不觉，却不知其行踪已被昝万寿掌握得清清楚楚。此刻他们静静蛰伏在地上，等侯突袭命令。就在带队的校尉正准备下令之时，他们身后的河道之中猛然传来巨大而密集的炮声轰鸣，紧接着便是炮弹飞来的凄厉尖啸声，再接着便是身边的土地突然剧烈颤动起来，烟尘也弥漫了四周。眩晕恍惚间，带队的校尉感觉身体变得轻飘飘的，仿佛飞上了天。借着隐隐的火光，他发现不少手下和胳膊、腿之类的部件也飞上了天。“莫非我成仙升天了？”，这个念头一闪而过，整个意识便归于黑寂。
刘整的这名心腹校尉感觉并没有错，他确实上了天，但并不是得道成仙，而是被战船上的火炮炸上了天。黑夜中，霹雳军的炮手并不清楚这些死士潜伏的具体位置。无奈之下只得采用集火射击的方式，用火力将他们可能潜伏的地方全部犁了一遍。这种火力覆盖虽然十分浪费，却也十分可靠，一轮炮击便让刘整派出的死士无一漏网。实际上被炮弹炸死的死士还算幸运的，最惨的反而是受伤或侥幸躲过了炮击的人，因为这些死士身上都背负着引火物和火油。陶罐在炮弹冲击力之下破裂之后，火势随着火油四处流淌而愈发炽烈，让侥幸逃过炮击者遭受到痛苦的火刑。他们浑身沾满了燃烧的火油，有的成了满地翻滚熊熊的火球，有的变成了奔跑的人形巨烛，在惨叫哀嚎中被活活烧死。
营垒南边突然的大炮轰鸣和随之燃起的大火，让正在鏖战的双方都为之一滞。短暂的片刻之后，播州军士兵高呼必胜，身后的火炮战船给了他们必胜的信心。蒙军虽不明白发生了何事，但山崩地裂的隆隆炮响已让他们士气大跌，蒙军士兵现在才明白，有了这些火炮战船的存在，即便付出巨大代价攻进堡垒，也无法彻底击败播州军。纽璘等一众蒙军将领当然也明白这个道理，但他要的不是全歼播州军，而是守住神臂城，更要通过此战打破霹雳军不可战胜的神话，以重振四川蒙军的信心。
蒙军士兵还来不及沮丧，霹雳军的战船又开始新一轮的炮击，这一次的目标是缓缓前进的攻城器械。这些攻城器械十分笨重，加之地面已被进攻的蒙军士兵踩踏得十分泥泞，以致其前进只能用龟速来形容。虽然这些器械每部都有数十甚至上百人推动，但在蒙军进攻了十数轮后，它们才被推到播州军营垒前一里处。这个距离刚好在霹雳军战船的火炮射程范围之内，这也是之前霹雳军战船没有开炮的原因之一。战船之前没有开炮，也因为战场环境黑暗，怕误伤了友军。当下杨邦宪已命人在土墙之上点燃了火堆，蒙军在偷袭失败后也纷纷举起了火把，将方圆几里的战场照得灯火通明，这让霹雳军的炮手不再投鼠忌器。在数十艘战船上的数百门火炮的集火射击之下，三轮齐射之后，蒙军这些辛苦组装而成的攻城器械都变成了零件状态，随行的工程技师、民夫和新附军士兵也被炸得血肉横飞，余者则四处逃散。
摧毁蒙军的攻城器械之后，战船上的火炮并没有停止射击，而是轮流炮击播州军营垒前的半里处。这半里处正是蒙军所挖壕沟的尽头，出了壕沟至播州军营垒前都是毫无遮挡的平地。更要命的是这片土地已被血水和雨水浸泡，又经蒙军士兵十余次的冲锋踩踏，早已是泥泞湿滑不堪，实在难以前行。故虽然此时的炮击并不猛烈，开火的火炮数量和频次也少了许多，炮弹也由实心弹换成了霰弹，威力下降了不少，但也形成了一道稀疏的火力封锁线，击中了不少小心翼翼穿过此段进攻营垒的蒙军士兵，大大缓解了播州军的压力。