经过数轮激战之后，唐朝的援军来了。这对于朱泚的叛军来说绝对不是一个好消息。但是，灵武留后杜希全、盐州刺史戴休颜率领的近万大军，却被唐军内部的一旨荒唐命令给送上了绝路。原本，驰援奉天有两条路，一条是是距离奉天西北四里的乾陵，一条是距离奉天背面二十里的漠谷。不论是从援救奉天的紧迫性，还是进军安全的角度，都应该选择乾陵的路线。但是，乾陵里躺着的是唐高宗李治和唯一的女皇武则天，出于政治正确性的考虑，援军不能惊扰先帝的陵寝。于是，唐德宗给杜希全下命令，援军只能从狭窄不利行军的漠谷通过。于是，朱泚的叛军在漠谷设伏，将唐朝援军重创。杜希全不得不率领残部退保邠州。
援军被击退，城外无据点，唐军最后只婴城固守等待各处勤王之兵，朱泚叛军也准备毕其功于一役，拿下奉天。在叛军初次攻城失败后，他们破坏了西明寺的佛像，让僧人法坚制作工程器械，不久之后云梯和冲车就相继完工。这种云梯长宽各有数丈，外面包裹着犀牛皮，下面安装着巨大的轮子，上面可以容纳勇士五百人，城中的人们望见，都感到忧虑畏惧。不过韩环游却说，叛军用寺庙里的建筑材料做攻城器具，最怕遇火，只要多准备火具敌人的云梯就不足为虑。浑瑊也建议：“我们看云梯势必甚为沉重，既然沉重，就容易下陷。我们请求迎着云梯的来路开凿地道，积蓄柴禾与火种，等待它的到来。”神武军使韩澄更是主动请缨去损毁云梯。为此，他指挥军兵在奉天城东北角拓广了三十步，在上面储备了大量的膏油、松脂和柴禾，芦苇等。
唐军的备战虽然显得有条不紊，但是粮草等物质的却开始匮乏起来。由于城市被叛军包围，无法运输粮食，城内储存的粮食和其他物质也因为战事消耗殆尽。到了11月，唐军打算派遣一名身手敏捷的勇士去侦查敌军的动态，这位勇士在向唐德宗辞行之时，唯一的要求就是能给他一些御寒的衣服。结果，唐德宗找遍了整个行宫也找不出一套像样的衣裤，这位勇士只好穿着单衣薄裤出城去执行侦查任务了。此时的奉天城内，比没有衣裤更为严重的问题就是没有粮食。贵为一国之君的唐德宗，御膳也仅仅只有两斛糙米，没有任何下饭的菜蔬。皇帝尚且只有糙米充饥，守城的官兵更是难以果腹。浑瑊不得不在战斗的间隙，乘着叛军休整和休息的时候，派人潜出城外寻找一些野菜、树皮等作为充饥的口粮。
饥寒交迫的唐军将士，在11月14日迎来了最后的决战。朱泚叛军先从城南发起攻击，希望用“声东击西”的计策将守城的主力调到城南。不过朱泚的计谋被浑瑊、韩环游等人识破，不管叛军对城南的攻击如何进行，主力部队依然集结在奉天城的东北角。见自己的计策没有成功，朱泚也只好从奉天城的东北角发动强攻了。15日，北风劲吹，朱泚叛军推出云梯，开始向奉天城做最后的攻击。叛军士兵抱柴背土，在战车的掩护下迅速向护城的壕沟发起冲击。由于叛军的战车之上有防护措施，所以守军的弓箭和滚木礌石都无法对叛军形成有效的杀伤。叛军靠近护城壕沟后，将所携带的土石、木柴填入壕沟。很快，这道宽3丈，深2丈的壕沟被填平了，叛军的云梯靠近了奉天城墙。
韩澄立即指挥守城部队，用早已准备好的火器向云梯投掷。没想到的是，云梯上面包裹着浸湿的毡子，悬挂着水囊，唐军的火攻战术根本没有对云梯产生丝毫的损坏。更让人意想不到的是，巨大笨重的云梯居然没有被事先挖好的地道就在唐军一筹莫展的时候，云梯上的叛军利用居高临下的优势，开始向城内开弓放箭，投掷石块，唐军士兵伤亡颇多。叛军的优势武器，发挥了作用，很多叛军顺着云梯开始登上奉天的城头。奉天城的东北角已经陷落，唐军士兵与叛军展开了肉搏战，但是根本无力阻止蜂拥来的。奉天城的东北角成为整个城市保卫战的焦点，一旦此处被叛军突破并占领，那么整个奉天城的陷落只是一个时间的问题。为了打退敌人的进攻，唐德宗让浑瑊组织敢死队。不过，这个穷皇帝实在拿不出任何实质的赏赐，只好开具了一千份自御史大夫、实封食邑五百户以下的空白委任官职文凭“告身”交给浑瑊。同时还承诺如果身告不足，可以直接写在立功者的衣背上，唐德宗一旦还朝照样会兑现。
