短兵相接
从正月初五皇帝决定留守，到正月初八金军到来的这几天，成了李纲唯一能利用的空档期。他立刻将全城动员起来，由于汴京已经一百多年没有遇到过战争，市民早已适应了和平的生活，动员起来可以，但要教会他们干什么，却并不容易。
在人员上，李纲给每一面城墙配备了一万两千名正规军，同时有大量的保甲、居民和厢兵来为正规军服务。正规军按照每百步配置在城墙上。为了避免人多杂乱，他还专门安排了宗室、武臣、从官等为提举官，负责协调指挥，避免混乱。由于城门是最难防守的地方，就由中贵、大小使臣分别领兵把守。
由于防御器械缺乏，制造器械也成了重要工作，汴京城准备的器械包括多种，除了马面上的战棚之外，还有保护城墙的毯子，重新给城墙装上大炮和弓弩，运送大量的砖石做炮弹，砖石也可以用于修补城墙缺口。当敌人爬墙时，必须放下檑木将他们滚下地面，同时还要预备火油和火炬烧他们的云梯。
除了城墙防御系统，李纲又准备了四万兵马分成前后左右中五个军，每军八千人。军队内部设立大小官员（统制、统领、将领、步队将），层层负责，抓好部队的训练工作。
在城外，也有两个战略性地点必须加以防御，它们是位于城东新宋门外的樊家冈，以及同样在城东的东水门外的延丰仓。
樊家冈之所以重要，是因为它是城外的一片高地，同时又是护城河最窄的地方，李纲派遣了五军中的后军驻扎在樊家冈，防止敌人靠近。
延丰仓是汴河边的一个大仓库。汴河上的漕船从南方来到，首先经过东水门，所以东水门一带就成了仓库最密集地所在。从南方来的漕粮许多就储存在这些仓库中。比如城外的延丰仓、顺成仓，东水门内的广济仓、富国仓、广盈仓、万盈仓、永丰仓、济远仓。除了东水门内外，在整个汴京城的仓库一共有五十多处。
作为城外最重要的仓库之一，延丰仓里存粮（粟豆）还有四十万石，考虑到四处勤王的军队正在赶来，当他们来到城外时，要从这里获取粮食，所以必须派兵把守。李纲派遣了五军中的前军专门把守延丰仓。剩下的三支军马则放在城中，作为机动部队使用。
正月初七，金人已经来到了汴京城外，他们首先向着城西北方的牟驼冈扑去。
牟驼冈是城西北角一片如同沙堆的高地，三面环水，靠着一个叫作雾泽陂的水塘。牟驼冈之所以重要，是因为这里是皇家御用马匹的马厩，养着两万多匹马。当年郭药师曾经受邀在牟驼冈打过球，知道位置的重要性。一旦获得了牟驼冈，不仅解决了马匹问题，还解决了饲料问题。正是在郭药师的带领下，金军才将北宋的皇家马匹一网打尽。斡离不兴奋地对带路的宋降臣沈琯说：“南朝真是没有人，如果他们有一两千人守卫黄河，都不可能放我们过来。”
从这一天傍晚开始，金军发动了对汴京城的攻击。由于他们占领的牟驼冈位于京城西北部，因此城墙的西面和北面成了最主要的进攻区域。
首先被进攻的是位于西面的水门宣泽门，俗称西水门。这道门建在汴河的上水方向。在一个城市里，除了陆路城门之外，水城门往往是防御最薄弱的环节。陆门大都有瓮城和几道门，但水城门只有一个水闸，平常将水闸拉起，就可以通船，到了夜里（或者需要防御时）将水闸放下来。
如果外面进攻的人能将水闸破坏掉，就可以通过水道入城了。
当然，守城者知道水门比较薄弱，也会采取反制手段。比如，为了给水门提供额外的保护，在水门两侧建了两条与城墙垂直的墙，将河岸夹住，这就是所谓的拐子城。需要时，守城的士兵可以站在拐子城上向下射箭，这样就扩大了防御纵深，不用等到对方攻到城下再防御了。
针对宣泽门，金军派出了数十艘小船，顺着汴河水而下，在船上放火，试图将闸门烧毁。李纲听说后，立刻派遣了两千人的敢死队，登上拐子城，一旦火船顺流来到拐子城区域，士兵就用长钩把火船钩到岸上，再用石头将船砸毁，避免它们靠近水闸。
为了进一步减缓火船的速度，他们还在水中安置了杈木，火船受杈木阻挡，就失去了前进的动力。如果火船能够突破杈木，又避开了长钩，阻拦它们的最后一道关卡是——蔡京家的假山。由于缺乏石头，李纲下令将蔡京家的假山都搬来，扔在水门前的水里，作为最后的阻挡。火船撞到假山上，就无法靠近闸门了。
经过李纲的固守，金军损失了百余人，却无法攻克水门。
但敌人的撤退只是暂时的。正月初九那一天，李纲去向宋钦宗汇报时，突然又传来金军进攻北面四门的消息。汴京北面四门从东往西俗称陈桥门、封丘门、酸枣门和卫州门。由于距离牟驼冈最近，成了下一个袭击目标。
当天早上六七点钟，敌人就开始集结，发动进攻，其中酸枣门受到的攻击是最多的。
李纲立刻向皇帝请求再派一些禁卫军中的神射手，跟随他一同去守城。由于汴京太庞大，从大内到酸枣门，竟然有近二十里，路上街巷纵横，李纲生怕自己还没有赶到，城门就已经失陷。所幸当他赶到时，金军刚渡过护城河，用云梯攻城。李纲立刻命令援军上城，用弓弩射杀攻城者。
当他在酸枣门内时，突然发生了一幕令人恐慌的情景。从城门楼上突然间扔下了六七颗人头，这些人头都是宋军的，不是进攻的金军的。
李纲立刻询问这是怎么回事，得到的回答是：这些人都是奸细。
如果是没有经验的指挥官，会认为杀得好，但李纲却敏锐地意识到坏事了。城内的守军开始滥杀，往往不是真的有奸细，而是恐慌的表现。战争中，士兵们往往也非常害怕，他们担心自己的生命，开始防范一切人，由于过分疑神疑鬼，到最后会对身边的人都信不过，将杀戮扩大化。
如果不制止这种行为，谣言很快就会散布开来，人们会以为处处都是奸细，那时就要开始逃跑了。到了这一步，事情就必然失控，也意味着城池无法守住。
幸亏李纲知道这个道理，他上了城门，将几个杀人的士兵抓住斩首，并下令：
凡是声称抓到奸细的，必须亲自带着人到长官处，说清楚为什么指证他是奸细。如果不经过程序，擅自杀人，就是滥杀无辜，要立刻斩首。
控制住了守城者的恐慌，李纲率领官属登城督战，激励将士。此时宋军士兵的士气已经扭转，越战越勇。针对攻城者的不同手段，守军也采取了不同的防御层次，分成远、中、近三个层次。对远方的金军，用威力巨大的床子弩和坐炮对付；对中间的金军，用神臂弓和强弩射击；已经开始登城的，用普通的手炮和檑木将他们滚下。
由于登城最需要的是云梯，李纲针对对方的云梯也做了安排，派了敢死队缒城而下，将对方的云梯烧毁了十几座，又斩杀了负责指挥的十几个金军将领。
宋军分辨金军到底是士兵还是将领是通过对方耳朵上的装饰来区分的：将领大都有金耳环，而普通士兵没有。
进攻持续到下午五点多，金军死亡数千人，才陆续撤了回去。酸枣门已经被射成了刺猬，守城的士兵也有伤亡。
最大的伤亡是何灌，这位将军从黄河南岸逃回后，参与了汴京守城，死在城下。
经过这次战斗，防守一方的信心大大增强。金军号称三十万人，但根据宋军的估计，最多也就六万人，其中一半左右还是其他部族的友军，女真军队不超过三万。按照这样的消耗，对方是不可能支撑长久的。同时，各地勤王的部队迟早会赶来，也就是说，只要再支撑一两个月，金军就必然要撤退。
当晚，皇帝大行犒赏，从内库中送来酒、绢、银等物品，受伤的人赏赐更加丰厚。守城者的士气已经达到了最高。
但就在这时，战争却戛然而止，正月之内再也没有进行过一次像样的攻防战，士兵们再次懈怠了下来。原来，战争只是让金军感到了困难，却让宋钦宗感到了恐慌。他决定不惜一切代价进行议和，于是，汴京围城战变成了一场外交运动……