东吴军主力终于在一番犹豫之后出动了。当东吴这部庞大的战争机器全力开动的时候，风雨飘摇的曹魏立即变成暴雨中的破草房，四面透风八下时漏水。人数上的巨大对比和军队战力上的明显差距让曹魏根本无法抵敌东吴的猛力进攻。
此时孙虑，司马懿等人已绕过泰山郡攻入北海郡，兵锋直指齐国临淄城，曹魏已经退无可退，只得全力应战，曹休亲自引军与司马懿交战于临淄城下，这两位在曹魏并列的托孤重臣再度交手，不过此次数曹休拼了死命，虽然论智计比不上司马懿，但论起拼命，曹休却并不输于任何一个人。
攻城战惨烈无比，只进行了三天，临淄城下已是血流成河，尸积如山，双方皆是死伤惨重。
每一天，数不清的箭支从城头飞下，同时更多的箭支从城下飞上，血花飞溅，惨呼不绝，死尸摔倒，但随这又有新的人占据了他的位置。吴军推土成小山，全力压制魏军的防守，架设云梯攻城，而魏军用火箭滚没来招呼那些扑上城头的东吴勇士。
一时战势胶着成一团。
司马懿咬着牙站在城下，亲自督战，他直接把自己的兵马派上去，就算是东吴各直系部队后退了，他也依然不退。
司马师在旁苦苦哀求：“父亲，给我们自己留点人马吧。”
司马懿摇头：“拼光了他们，所有吴军都是我们自己的人马！”
司马师求告道：“父亲，东吴人不会与我们一条心的。”
司马懿冷冷道：“只要二殿下能为东吴之主，所有人都会与我们一条心的。”
后来却还是孙虑亲自下令要求司马懿后退。这才保住了司马懿从荆州带回来的部众。眼见司马懿如此拼命，一惯以勇闻名地孙韶和丁奉自然也不甘示势，亲统大军，奋力攻城。
第五天，东城城头被东吴击破，吴军如潮水般涌入城中，曹肇亲自引领魏军迎敌，他长枪舞动，如风卷残云，吴军遇上则死，挨上就亡，生生杀出一条血胡同，止住了吴军入城之势，被生生地捎下了城头。随之魏军就石块木料将缺口堵住。
第六天，临淄南门被撞开，曹休却早用巨石将城门封死，吴军在南门下死伤惨重，未得入城，第六天傍晚，吴军再次从东城攻入，丁奉遇上曹肇，二人交战近百回合，曹肇最后拼着受伤，将丁奉一脚踢下城去，丁奉在半空抓往云梯，幸免于难。
第七天，天降大雨，吴军冒雨攻城，双方在水花飞溅中杀得过且过雨为之红，但终于没有再次攻入城中。
第八天，天空晴朗，太阳照下，地面转瞬被太阳晒干，孙子权亲引大军赶到，眼见皇帝大纛高高飘起，四野吴军一片万岁之声，士气大震。
第九天。孙权亲自站在前线，杀牛犒师，挥军攻城，烈阳之下，吴军冒着箭雨冲向临淄，密密麻麻如同一群密蜂落上蜂房，时到下午，解烦军冲上城头，魏军抵敌不住，防线被冲垮。外城被攻破，吴军齐声高呼“万岁”，如开闸洪水涌入城中，双方在东城展开了激烈的巷战，到傍晚时分，吴军进入东城越来越多，东城的魏军陈线再被突破。正在此时，所有人都看到红光一闪，在邺城内城中亮起。正不明其意，轰然之间，整个东城到处都是火光滚动，竟是蒋济亲自布署，将整个东城全部点燃了。东城大多是民居，小小茅屋，哪堪烈焰升腾，眨眼间燃成了一片火海，可怜正在此地撕杀的魏军和吴军全部被因于火中。烟黑火炽，纷纷倒地。烈火直烧到次日中午，满城焦臭不可闻，魏军拼了数千兵马和整个东城，烧死烧伤吴军精锐近两万人，东吴想不到在胜利在望，竟然遭此惨败，尽皆悲怒，眼见魏军退入内城，孙权咬牙握拳高声呼道：“杀！杀！杀！全城一个不留，全部杀光！”
吴军一面重重围困内城，一面在外城杀人泄愤，又逼外城遗留精壮和魏军战俘在队前攻击内城，内城外血充成河，尸积如山，一脚踩下去血能没过脚面。
但是，曹魏显然已经做了最坏的打算，内城修理工得坚固异常，城墙高大，城门宽厚，将士们到了最后一刻，也暴发出难以想象的勇敢，而被逼到最后一刻的谋士们，也发挥了前所未有的才智。
孙权想尽了一切攻城手段，起土山筑箭楼，把箭雨射入城中，让魏军抬不起头来；用声东击西之计，集中兵力突破城门，让魏军疲于应付；从城外发掘地道，捣毁城墙在城墙中进攻；起长围引水灌城，让临淄城变成泽国；写书招降，许诺封……魏皇帝……等等不一而足，可在这种攻击中，损失惨重，就是没能拿下这内城，孙权的土山箭楼，被曹魏挖掘地道至山下，使土山崩塌，箭楼被投石机砸毁，声东击西突破城门之计被蒋济看破，入城部队落入了加设的瓮城中，全部战死发掘地道被曹魏横挖地道阻拦。起长围引水灌内城，可魏军泡在水中，照样拼死征杀，不肯后退一步。