攻与守的较量
从闰十一月初二开始，已经合军的金军展开了另一轮大规模的攻击。这次的攻击从善利门（东北水门，广济河下水门）开始，逐渐转移到通津门（东水门，汴河下水门）和宣化门（陈州门，南城墙东门），以东城墙为主，绵延至南城墙东侧。这说明金人已经获得了足够的情报，找准了汴京城的弱点。
城上守卫部队的指挥官主要是统制姚友仲、殿前太尉王宗濋以及提举四壁刘延庆。闰十一月初二，金人对善利门的进攻是被姚友仲率领神臂弓击退的；闰十一月初三，金人改攻通津门，又是姚友仲从前军里选择了一千人赶往支援，杀死了不少敌军。
从闰十一月初四到初六，金人对三个门都展开了攻击，箭发如雨，城墙如同刺猬一样处处是箭。敌人的大炮也损坏了许多楼橹建筑，形势一度非常危急。又是姚友仲想出了对策。他在敌人进攻的两个水门处构建了一道新的防线。当河流通过水门后，在城外，有两道垂直于城墙的墙面，夹着水道向外延伸了一段，这段城墙号称拐子城。金军第一次围攻汴京时，曾试图火攻水门，拐子城就起到了延伸防线的作用。这一次，姚友仲在距离城墙三十步外，将河两岸的拐子城用砖石砌在了一起，又形成了一道墙。金军如果从水门来，必须首先过了这道墙，然后进攻城墙，这就加大了难度。这实际上是把拐子城变成了一个新的瓮城。
有了这新的拐子瓮城，战斗一直持续到闰十一月初七、初八，金人在进攻水门时没有占到太多便宜。
当姚友仲防御金军进攻时，如何以攻为守主动出击，也是守军必须考虑的问题，这可以延缓敌人的进攻。出击的任务就交给了殿前副都指挥使王宗濋。初七，王宗濋率领牙兵一千人下到了城外，与敌人交战，战斗进行得非常激烈，统制官高师旦战死。
除了王宗濋与姚友仲之外，刘延庆也是一位颇有经验的战将。他也参与了内外城防。每到晚上，刘延庆就组织士兵向城下扔柴火，用来报警，也可以烧云梯。北宋曾经制造了一种规模巨大的炮，号称九牛炮，能够将庞大的磨盘都发射出去。宋军将九牛炮布置在东城墙上轰击金军从远方靠近的云梯，人们甚至给这门大炮封了个“护国大将军”的称号。
在战斗中，北宋虽然挫败了金军的进攻，但对方还是逐渐占据了上风。究其原因，有以下几个：第一，北宋军队太少，只有不到十万人，面对金军准备充分的几十万大军，即便打消耗战也打不起。第二，金军的攻城器械派上了用场。首先用上的是北宋留在刘家寺的大炮，这些大炮被金军搬到了东城墙外，数日之内，数百架大炮立在了各个城门之外，对城内形成了极大的威胁。敌人最大的炮能够释放一百斤的炮弹，射程五十步，能将城墙的楼橹击碎。为了对付这类大炮，守城者在楼橹上覆盖糠布袋、湿马粪等，城墙上也加盖可以减缓冲击的覆盖层，但仍然无法完全抵御敌人大炮的威力。
另外，金军和进攻太原一样，准备了大量的火梯、云梯、编桥、撞杆、鹅车、洞子之类的器械。强攻起不到作用时，金军对攻城器械的依赖就更强了。
闰十一月初九，金军首次在护城河上造桥。汴京的护城河有一个好听的名字，叫作护龙河。金军采取的方法是：首先将木筏推入水中，浮在水面上；其次，向木筏上抛撒树枝，形成更厚的漂浮层，再在树枝上覆盖席子，席子上就可以盖土了，这样的桥叫作“叠桥”。当整段护城河都被叠桥覆盖时，金军就可以沿着叠桥直冲到城墙下。如果城墙之上的宋兵试图用炮对付叠桥，由于上面覆着厚厚的土层，炮是打不透的。
一旦叠桥造好，接下来的工具就要用到火梯、云梯和编桥了。火梯是用木头搭造的梯子，与城墙上的楼橹差不多高，下面有轮子可以推行。但这个梯子却不是上人的，而是浇上油，推到城墙下，搭在城墙的楼橹上，乘机放火。由于楼橹都是木头造的，在火梯的攻击下容易被烧掉，也就损害了城墙上的战斗力。
云梯和编桥的高度与城墙差不多，也有轮子可以推行，用来协助士兵爬上城墙。
为了避开城墙上的炮弹，将士兵运送到城墙下，金军使用了洞子。洞子如同一个个尖顶窝棚，木头制造，前后裹上湿毯子、生牛皮和铁皮，大炮无法打透，也不容易着火。洞子顺序相连可以从远处一直连到城墙下，士兵就在窝棚里钻来钻去，不用暴露出来；到了城墙下，士兵可以借助云梯爬城，也可以挖地道直接进入城中。
在城内的宋军也准备了一定的器械来对付攻城者，最常用的叫作撞杆。这是一种依靠冲撞来毁坏对方器械的机械。一条大木头裹上铁皮，遇到对方的云梯等，就用铁头将它撞烂。通过这种方式，一共毁掉了敌人数十架攻城器械，暂时没有落得下风。
闰十一月初十，皇帝再次登城慰问守军，当天他来到了东城墙，这里是受攻击最严重的地区。第二天，他继续在城墙上活动，早上先到了北城墙西面的安肃门（卫州门），之后前往东城墙南面的朝阳门（新宋门）。在这里，金军意识到皇帝来了，连忙放箭，甚至将箭射到了皇帝面前的旗帜下方。
城上将士不想在皇帝面前丢面子，立刻派遣三百多军士下城出战，杀敌数百。等他们回来，皇帝高兴地封了几十个人为官。
随后，敌人加强了攻击，制造了百尺高的望台，也就是瞭望台，可以窥探城中的情况。为了摧毁城墙上的防御，更是用大炮释放带火的炮弹，用来击碎楼橹。云梯、鹅车、洞子也纷纷被推了上来。
宋军意识到如果只是被动防御，那么，对方的攻城器械会越造越多，由于城外的空地更大、资源更丰富，城内迟早无法与城外抗衡。事实上，宋军不仅人员奇缺，就连炮弹资源都不足。城外有无数的石头可以使用，可是城内的石头却是有限的。到了闰十一月初八这一天，城内炮弹已经不够了。宋钦宗检点了一下城内各处，发现石头最多的就是他父亲的杰作艮岳。这里几座小山几乎都是石头制作，虽然石头奇形怪状什么样的都有，但古代的大炮却并不在乎石头是不是圆的，只要通过杠杆扔出去就可以。皇帝下令，从这一天开始，城内的炮弹就从艮岳选取。
炮弹以及作战物资的匮乏，让守城者认识到只有先发制人，派军出击将城外的器械烧毁，才有可能改变战争态势。
金军再次进攻南城时，张叔夜与范琼率领人马出击了，他们向着敌营冲去，但目标却对准了金军的炮车。不想宋军战斗力不强，刚刚看到对方的铁骑就开始逃亡。这一仗以宋军损失上千人为代价。这次失利使得宋军士气低落。
更要命的是，从闰十一月十一开始，又连下了三天大雪，守城的士兵连武器都握不住了。宋钦宗一面继续犒军，他穿着军装露出双手，与士兵共患难，算是给他们一些鼓舞；一面为了表达地主之情，甚至让人去往金人的营地送了酒食，这也表现了古代战争温情的一面。
闰十一月十四，通津门的一发炮弹击中了城外金军的一员裨将，人们纷纷传闻死者是数次出使大宋的王汭，开始庆祝，后来才知道是一位叫作刘安的将军。但不管怎么说，这已经是宋军击毙的最高级金军将领，大家把好消息带给了皇帝，皇帝高兴地宣布，赏赐那位发炮的指挥官一条金带，再封他为武功大夫。
为了鼓励大家多杀金军，皇帝又拿出另一条金带，加上一张不填名字的委任状，挂在了待漏院旁，表示谁能杀死金军裨将一员，就奖赏给谁。
同一天，皇帝再次行幸营地。他来到了东水门，发现东水门外的护城河已经快被金军填上了，原来这里的河面结了冰，金军乘机在河上架了板子填了土。皇帝非常不满意，询问守城的将领是谁，他罢免了这位叫作李擢的官员（官职是提举），任命田灏取代他。
当皇帝继续来到朝阳门，恰好碰到一队金军在攻城。城上的三百多守军要求下城与金军交战。他们下城后，有两个持盾的人特别勇敢，两人杀了五六十个敌人，但其余的兵士由于害怕却没有跟上。皇帝连忙叫人前去援助，不想却没有人敢于应战，只能眼睁睁瞅着两人被金军杀死。这件事也反映了宋军士气的低落。
之后的几日，金军的进攻仍然激烈，守城的将士们也没有太大的漏洞。但一股不安的情绪却在蔓延。人们发现金国和北宋的使节来回穿梭于营地与城市之间，他们来去显得很神秘，于是，关于和谈的风声又出现了。人们回想起上一次和谈之后对于首都的搜刮，再次担心起来。人们不知道皇帝会不会再次将他们出卖，他们的抵抗到最后会不会归零，变得毫无意义。宋军的士气更低落了。
针对这种情况，一位叫作丁特起的太学生写了一封信给皇帝，表示到底是战是和，应该尽早决定，不要打打停停，最后两头都没有好的结果，反而成了大患。统制官姚友仲也写了一封奏札，向皇帝表示既然不想打，就议和吧。
不幸的是，这两封信都没有收到皇帝的回音。姚友仲又想起当初金军刚来时，他就呼吁尽早发动攻击，乘敌人立足未稳将其击溃。但皇帝只是让他守，并不采纳他的建议。根据综合情况分析，皇帝又开始讲和了。
另外，勤王的部队也都没有到。想起第一次围城战，数十万勤王军齐聚城下换回的只是一个屈辱的和议，这次没有兵，到底能换回什么？北宋的士气已经到了崩溃的边缘。