翌日，鼓角聲動，對東平陵的攻城戰開始。
關羽前一日仔細觀察了東平陵的城防，意識到如今的東平陵在曹軍的經營下非比昔日。
但即便如此，關羽還是要決定拿下東平陵。
實際上，關羽在經過此前對襄國的攻防戰後，對於攻城的血腥和殘酷有了非常清晰的認識，所以在對於東平陵的進攻有了非常詳細的佈置。
為了先行拔出東平陵外圍的據點，關羽令各部從四面對東平陵進行牽制性攻擊。自七月十一日開始，泰山軍先後對東平陵實施九次試探性進攻，皆為城內的荀彧所擊敗。
但關羽的真正意圖是東平陵周邊的章城等亭燧衛城，在沒有東平陵的支援下，這些外圍據點先後被攻佔。
爾後，關羽親自督師將主力集結佈置在東平陵城東一線。
於此同時，從濟南南鄒等地的曹軍也陸續南過濟水開始支援到了東平陵東北方。
但這些縣卒曹兵的戰鬥意志並不高，在渡過濟水後，一直在附近逡巡，之後隸屬於關羽帳下的天雄軍突騎團在軍主李輔的率領下，奔襲百里，於濟水南岸擊潰北岸援兵。
同時，負責圍城戰的郭默，也排程李敬、郭誦兩部分別擊退了從東、北兩門出城接應的曹軍。
一時間，曹軍被關羽打得完全處於下風。
之後，此前負責進攻臺縣的張南也建殊功。
張南在前一日得了關羽的軍令後，緊急休整一番後，就潛行到臺縣一帶，並當夜執行火攻。
因為曹軍疲憊疏防，張南一擊建功，不僅將城內大部分的糧草焚燬，還擒獲了曹軍將校兩名。
但很快，壞訊息就傳來了。
本佈置在東南一片的土鼓護田兵因為前出的戰線太過拉長，被北上的卞秉抓住機會，一舉擊破。
等土鼓護田兵撤回後方的訊息傳到關羽這裡的時候，曹軍的支援部隊已經開到。
在這裡，關羽犯了一個經驗性的錯誤。
在出徵前，他從情報中瞭解到的曹軍分佈主要是平原津和濟南一帶，齊國的確有一點兵力，但據關羽所知並不多。所以，他的偵查重點都是在北面一帶，對於南面就放的哨騎少了。
但形勢的轉變遠遠超過泰山軍偵獲的情報，誰能想到曹軍會那麼容易就拿下北海國，誰又能想到，此地的管亥會這麼輕易就放棄了經營地
得了北海國兵力資源的卞秉很快就成了這場戰事的變數。
他們在擊潰了北面一帶的護田兵後，迅速馳援東平陵，並於七月十三日黎明，率軍出現在東平陵南部不足五里的地方。
得了訊息後的關羽及時補缺，他令校尉高雅帶著兩千人佈防圍堵，但卞秉軍團顯然也是心氣十足，選擇主動接仗，不過在高雅的覆蓋式箭雨和鐵甲兵的肉搏中，還是吃了大虧。
這些來自北海國的吏士們顯然還以為泰山軍和那些黃巾軍一樣呢。
好在卞秉軍團的人數足夠多，老卒也能死戰，所以後部接應了前部，到底是安然退回了營壁內。
是夜，高雅也得了關羽的後續援兵，也開始在東平陵南面的葛丘、鹿丘一帶構築營壘。
爾後清晨，高雅飽食過後，再次進攻卞秉軍團的營壘。當天，連下曹軍營壘三座。
但當天夜裡，曹軍就發起了反攻，高雅部因為人數少，不得不撤出營壁。
於是，一日內，曹軍三座營壘兩易其手，戰況之激烈可見一斑。
然後到了次日清晨，曹軍的卞秉軍團反開始主動進攻高雅佈置的鹿丘防線，攻擊一個上午，卻一卡不能下。
泰山軍和曹軍戰力之間的差距充分顯現。
直到稍晚後，失了顏面的卞秉親自到陣前督軍，加派其帳下扈甲五