既然决定要用围魏救赵之计攻击上郡来救咸阳之危，章邯不敢再耽搁下去，立刻就从太原郡赶往了北边的上郡。他麾下的人马本来是想要随着章邯杀回咸阳去救自己的家人的，不料却得到这个命令，一时军中谣言四起，有人传章邯去上郡并不是为了使什么围魏救赵的计策，而是看到扶苏势大，起了归顺之心。这些传言让章邯费了好大的劲才将他们平息下去，这一路行来就到了上郡城下。
他将人马驻扎在城下后，就命人送去了战书，但守城的陈平完全没有理会他的挑战，只是将扶苏留下的人马都派上了城头。章邯一看这架势就知道对方是要与自己打一场攻防战了，于是在第三日就让上万士卒扛着云梯冲了上去。城中的守军时刻防备着秦军的攻击，一看他们攻了上来，立刻就以弓弩阻挡他们靠近，同时装在城头的刺木也已经绞了上去，随时等着秦军攀上来后予他们迎头痛击。
章邯的秦军在攻了一日之后，损失了五六千人，却和扶苏当日攻打函谷关一样，连云梯都无法搭上去，这让章邯很是恼火，想不到扶苏带了大部分人马出去，这上郡城却还是如此难攻。
其实这也好在扶苏早有准备，并没有将所有人都带到秦地去，而是留了五六万人马在自己的后方。虽然因为有上郡、北地郡和其他北边的数郡而分散了人马，但因为这上郡是扶苏目前的立命之本，所以在此留了两万人马防守。其实扶苏的本意是为了防止楚人或齐人来攻，却不料现在却是成了对付章邯的秦军了。所以章邯自以为可以趁虚而入的打算完全失败了，此时他可以做的只有强行攻下上郡这一条办法了。
陈平虽然智谋深远，但在军事上却还不是章邯的敌手，他也深知这一点，所以在章邯大军一到时就已经命人向北地郡和其他几个郡求援了。特别是他向北地的守将蒙毅和现在不知在北边哪个郡的周行求援。如今在扶苏的大后方就他们两人是可与章邯一战的将领。
在送人出去求援之后，陈平便开始着手写了书信，然后以飞鸽传书的方法向远在咸阳的扶苏送去了这里情况的信息，为的就是不让在前线作战的扶苏担心这里的安危，并说好一有变化自己就会传信给扶苏。接下来就是准备大量的守城器械，随时准备与秦军死战一场了。也好在扶苏深受此地百姓的爱戴，所以一看到秦军来袭，所有的百姓都自发地为守军运起了器械，送来了粮食，不过一日工夫，上郡城已经完全进入了战时的准备，连扶苏以前用过的粪汁也有数大缸备在了墙上，随时准备烧滚了往下泼。
章憨料不到对方备战速度如此之快，自己的人马在几次攻城中损失极大，但看到终于将云梯搭上了城头，章邯总算是稍微松了一口气。可是接下来发生的事情却让他始料不及，攀在云梯上的士卒刚爬到一半就见城头的守军将滚烫的黄色液体泼了下来，那些秦军发着惨叫从云梯上掉了下来，其杀伤比一般的滚水要厉害多了。
章邯忙命人将受伤的士卒救了回来，发现他们全身发臭而且被烫伤的地方已经开始腐烂，这些士卒已经完全丧失了战斗能力。这让章邯很是吃惊，但想到如今咸阳的困境，他不得不硬起心肠来让士卒们日夜强攻，希望用人数上的优势拖跨城中的守军。
陈平见此情形已猜到了他的想法，于是也相应地作出了调整。他命城中的守军分成几组，轮流上城守卫，其他的人则在城中休息。这样一来章邯想要拖垮守军的计谋就不攻自破了。看到城中守军的反映，章邯已经猜到自己的想法为城中守将悉破，于是便再次派大军狂攻城门，想用绝对的人数来攻破城门。
看到章邯变成只攻城门，陈平便将所有的防守器械搬到了城门上方，朝秦军砸去。双方就这样你攻我守的僵持了近十日，这上郡城的城墙已经伤痕累累，但是秦兵却始终无法取得实质性的成果，反而在城下丢了数万尸体。
章邯眼看着时间一天天过去，但自己却拿这座城池毫无办法，不禁急怒交加。他每日都亲自披挂指挥大军向上郡城猛攻，但每次眼看着士兵就要上城，城上就会有一些以前没见过的守城器械将他们重新打回去。有时是那黄色的粪汁，有时是一根极粗的，上面钉满了铜刺的可以上下来回的木桩……每一次都让秦军吃了大亏而无功而返。
夜色低垂，又是该收兵的时候了，章邯看着久攻不下的上郡城口中发出了一声无奈的叹息。这时他的军师吕杰来到了他的身边，这几日来为了想方设法地攻下上郡城，吕杰也是殚精竭虑，几夜没有好好睡觉了。他布满血丝的眼睛看着城头那些正在搬着器械和尸体的守军道：“将军，我想了良久，终于想到了一个可以解咸阳危局的办法了。”
章邯闻言大喜，一把握住他的手道：“你想到什么办法可破此城了？只要能破这上郡，不管什么计策我都听你的。”这几日来他也为这城池伤透了脑筋，所以闻此言很是兴奋。
吕杰摇头道：“我没有办法破此城，看此城的防御工事比起楚地来要厉害数倍，而且全城上下团结一心，实在是无隙可趁。”他的语气中满是无奈和敬佩。无奈是因为自己无法攻下此查呢感，敬佩则是因为这城中的守军。
“那你刚才还说能够解咸阳之危？”章邯有些不解地问道。
吕杰道：“将军，你将救咸阳和破此城完全混为一谈了。其实救咸阳未必要破此上郡城，不破这上郡城照样可以解咸阳之危。”
章邯被他的“救咸阳未必要破此上郡城，不破这上郡城照样可以解咸阳之危。”给绕的糊涂了，问道：“你这话究竟是什么意思，能否说得清楚些。“”将军你完全被这难以攻下的城池给迷住了眼睛，其实只要让扶苏知道我军正在攻打上郡，他必然会担心自己的后方出现问题，这样一来他必然会引军赶来，这样一来咸阳城的危机就解除了。至于我军是否已经攻下此城他扶苏是不会考虑的。“这一番话如同醍醐贯顶，一下就将章邯给点醒了，他一拍手道：“吕先生所言甚是，我怎的忘了这一点，我立刻就想办法让人将我军正在攻打上郡的消息传到咸阳去。”
既然心中打下主意不是一定要攻下上郡了，章邯的攻势便缓了下来，此后几日，秦军只是象征性地围城，却不再死命攻打，这也使秦军得到了很好的休息。
可就在这个时候，周行和蒙毅各带了一万人马已经悄悄地来到了秦军的后方，准备找准时机偷袭秦军了。而城中的陈平也已经接到了他们的飞鸽传书，也将守军集合起来，准备一旦找到机会就三面夹击将章邯军完全击溃。
咸阳城中的子婴现在却是万分紧张，因为城外扶苏的大军已经准备对咸阳城发起进攻了。而城中的秦兵却不足万人，虽然自己强行抓了许多百姓充数，但是他心里也很明白这些人的作用毕竟是有限的，他只希望章邯的大军快些来到。
扶苏带着大军休整了两日之后，终于决定出兵攻打了。他命士卒先以强劲的弩机向查呢感里发箭，使秦军无法探头向城下射箭以及抛掷石木，然后命步卒扛着巨木和云梯冲了上去。但是出乎意料的却是那些守城的秦军并没有被射上来的弩箭吓着依旧探头放箭射向城下的扶苏军，同时滚木擂石也如雨点一般砸下城来。刚刚冲上去的扶苏的步卒损惨重，无奈下扶苏只得将他们喊了回来，然后命所有的弩箭手朝城头发箭，要给秦军一点教训。
扶苏并不知道刚才冒死攻击自己的都是咸阳城中的百姓，在他们身后都有一名秦兵手里持着利刃逼迫他们向下攻击。在无奈之下，这些人只得将生死置之度外地攻向扶苏军了。如此一来还真迫得扶苏退却了，这让守城的秦兵大喜过望，他们决定以后就这么办。
接下来几日，咸阳城就靠着这些被逼着拼命的百姓给守了下来，这让扶苏很是焦急，他还防着章邯会突然从背后杀来呢。这时从上郡来的鸽子已经到了，扶苏看到信上说的章邯居然带兵去攻上郡真是又喜又忧。喜的是至少现在自己不必为章邯随时会攻自己而担心，忧的却是上郡城不知能否守得住。但他看到陈平所说的一旦有变会传书给他，心中算是稍稍方下心来，他对上郡城的防御力量以及陈平的本事还是有一定信心的，再加上还有其他各郡的兵马，他认为上郡应该不会有失。但扶苏为了以防万一，还是让大军加紧进攻，争取早日取下咸阳。他不知道的是一个麻烦就在这时候来临了。