此时朱灵、杜袭叠遭大败，城中只剩下五千余人了，张飞指挥两万大军四面攻打，云梯、投石机齐上，一时给城中守军造成了极大的压力。激战至天明，张飞之兵已多次登上城头，虽被朱灵组织兵力拼死杀了回去，但也足可见形势已经极为不妙了。
此时激战许久，蜀军也尽皆疲累，当下张飞只得减缓攻势，命众军轮流吃朝食。不过士兵攻城虽然放缓，但投石机和车弩发射的频率却并未有丝毫减弱，巨石、重弩激射，仍旧压制得城中守军叫苦不迭。
与此同时，刘备率领的陈到、吴懿、雷定、丁咸、丁立等三万五千主力也在褒斜道中艰苦行军，欲要尽快冲出斜谷，杀入关中助战。只留了马忠、句扶率领三千兵马把守阳平关，防止陇西曹军趁虚袭击汉中。
而几乎在同一时间，驻兵陈仓城中小心地与关羽“主力”对峙的曹洪也接到了朱灵发来的加急战报，说敌军赵云所部悍然舍了郿县而奔袭长安去了。
曹洪闻讯大惊，对张郃道：“蜀军主力尽在此处，赵云一支偏师如何敢独自奔袭长安？不怕被我们截断退路，最终全军覆没么？”
张郃高声道：“曹将军何以还不醒悟？陈仓这里才是敌军偏师，郿县那边实是蜀军主力啊！将军若是不信，末将愿意领兵去与关羽交战，一试便知虚实。”
曹洪迟疑地道：“关羽骁勇无敌，当年武皇帝在时，便对其颇为忌惮。我们贸然出战，万一有所闪失，这战败之罪，谁能当得起？”
旁边曹真道：“我也认为城外的关羽乃是偏师。其人马虽多，但这几日却都是佯攻城池，并未真正前来攻打过我军，这不像是主力应该有的表现。况且此时长安空虚，不管赵云之军奔袭长安是真是假，我们都不能等闲视之，最好是分兵回援才是万全之策。”
曹洪沉吟道：“子丹此言也有道理！这样吧，我分五千骑兵与你，你可立刻率领着渡过渭水，从渭北驰援长安。我则在此拖住关羽。”
曹真迟疑了一下，当即领兵去了。张郃见曹洪仅只分了五千骑兵去救长安，顿时急了，道：“曹将军，关羽实是偏师啊，如今将重兵留在陈仓与敌军偏师对阵，却将少量兵马去敌蜀军主力，只恐长安不保啊！”
曹洪闻言，道：“你如何就能保证关羽仅只是偏师？况且关羽骁勇，就算他仅只是一支偏师，实力也绝对不俗。你没看见他麾下有三四万人么？”
张郃见曹洪只不听自己的，当下道：“既然将军不信，可分一万兵与我，我必击破关羽，扬我军威。”
曹洪闻言沉吟片刻，道：“一万兵太多，我只能给你五千。而且你还的立下军令状，若不能得胜，甘愿军法处置。”
张郃慨然立下军令状，当下领兵出城，于路自思道：“关羽虽是偏师，但毕竟兵马也不少，况且有连日加紧赶筑了营垒，鹿角围了数重，仅凭我这五千兵马如何能胜？须得攻其必救不可！”
当下张郃思索了许久，随即领兵往南，杀向散关，欲要去截断关羽大军与汉中的联系。
关羽也知道自己虽然人多，但真实战力堪虞，因此来到陈仓城下之后便即开始修筑营垒，指望着用鹿角营垒围住陈仓，同时也分出三千民夫在散关一带驻扎，掩护后路。此时听见斥候传报，说敌军大将张郃领五千精兵杀向散关，关羽顿时大惊，对部将鲍庸和王甫道：“散关若失，我军后路被断，将会有全军崩溃之虞，此不得不救。”
当下关羽留鲍庸、王甫把守营垒，自率五千精兵往救散关。一路心急火燎地赶赴关口时，早见关上一片大火，许多自家的败兵逃散而来，说张郃领兵攻打关隘，勇不可挡。关上只有三千民夫，抵挡不住，交战不过两个时辰便败了，如今散关已经被张郃夺去了。
关羽大惊之下，急忙领兵直进，欲要趁着张郃立足未稳之际，复夺散关。大军来到关下，关羽上前查看，只见散关因年久失修，早已残破不堪，自家民夫临时用木石堆积的营垒也被张郃之军破坏焚烧，此时张郃虽说多了关隘，但其实并没有什么关城可守，仅只占了点儿居高临下的便利而已。
形势还不算太坏，关羽心下略松了口气，当即便要指挥大军攻打。就见张郃突然领兵从山上的残存的关墙营垒之中走了出来，策马在半山腰上指着关羽大骂。关羽听得愤恨，大喝道：“张郃鼠辈，有胆就下来决一死战！”
张郃大笑道：“关羽逆贼，有胆就领兵攻山！呵呵，我知道你手中精兵不多，把守散关的都只是民夫，想必此时在陈仓城下营垒中的也都是些民夫吧！我已经命人将此情况报给曹洪将军，想必此时他正准备领兵攻你的营寨呢！关羽匹夫，我教你今翻首尾不能相顾，大败于此地。”
关羽闻言面色大变，愤恨不已地领兵攻山，却被张郃催军从山上扔下许多滚木礌石，又组织了千余弓弩手乱箭齐射。关羽几番攻不上山去，又担心曹洪果然去袭击自家的营寨，当下只得领兵撤退，张郃见状。留下一千兵马驻守散关，自领剩余的三四千兵马远远地跟在关羽之后，一路徐徐跟到了陈仓城下。
张郃命大军结阵自守，随后进城来见曹洪，述说夺了散关，而关羽无能为力，其麾下必定是精兵少，而民夫多。曹洪闻言，这才信了张郃之言，当下大喜，于是尽起城中兵马来攻打关羽的营垒。
关羽领兵守营，以五千精兵