第一波衝鋒持續了一刻鐘。清軍傷亡三百餘人，屍體在陣前堆了一片，鮮血把地面染得通紅。戰馬倒在血泊中，有的還沒死透，西肢抽搐，發出微弱的嘶鳴。
明軍第一排也傷亡百餘人。長槍折斷，士兵傷亡，但第二排立刻補上，槍陣依舊嚴密。
清軍暫時後撤，重新整隊。
閻應元趁機調整陣型。士兵們把陣亡同伴的遺體抬到後方，給傷員包紮傷口。新的長槍從輜重車上搬下來，分發給士兵。
申時，清軍改變戰術。他們派出五百騎兵從左側亂葬崗迂迴，主力兩千騎兵再次正面衝鋒。
閻應元冷笑一聲:“神機營，再次準備！”
一千火銃手衝到長槍兵陣前，單膝跪地，架起火銃。
又是一輪血戰。
激戰持續了兩個時辰。閻應元率軍死戰，打退清軍七次衝鋒。明軍傷亡逐漸增大，長槍兵己經換了三批。清軍騎兵的屍體在陣前堆成了一道矮牆，戰馬和人的屍體交疊在一起，觸目驚心。
酉時，閻應元看到時機成熟。
濟爾哈朗的主力己經全部抵達，清軍總兵力達到三萬人。而明軍經過兩個時辰的激戰，傷亡不小，士兵們疲憊不堪。
該執行陛下的密令了。
閻應元暗中傳令:第一線長槍兵逐步後撤，但要保持陣型，不能真的潰散。右翼輕騎兵假裝潰散，露出側翼破綻。
命令傳達下去，士兵們雖然不明白為什麼要後撤，但軍令如山，他們開始有序後退。
清軍見明軍“鬆動”，士氣大振。濟爾哈朗在後方看到明軍陣型出現破綻，大喜過望，親率五千精騎從側翼突破。
“殺！明軍頂不住了！”
清軍騎兵如潮水般湧入缺口，首衝徐州北門。
閻應元下令“撤退”。明軍開始“潰敗”，但實際上是邊撤邊打。長槍兵保持著基本陣型，邊撤邊刺，不給清軍貼身機會。弓箭手和火銃手交替掩護，射殺追得太近的清軍。
雖然是佯敗，但閻應元的指揮依然精妙。撤退過程中，明軍傷亡控制在五百人以內，而清軍為了突破“潰敗”的明軍，反而又付出了上千人傷亡。
濟爾哈朗完全沒有察覺這是陷阱，他率領騎兵一路追殺，很快衝到徐州北門下。
“攝政王！”濟爾哈朗對著內城大喊，“末將濟爾哈朗前來救駕！請速速出城！”
內城上的清軍看到援軍，歡呼雀躍。有人甚至激動得哭了出來。被圍困了這麼多天，終於看到援軍了。
多爾袞站在內城城頭，看到濟爾哈朗的旗號，雙手激動得發抖。
他本來己經絕望了。朱慈煊的火炮轟不開內城牆，但用地道挖牆腳，內城遲早要破。他正打算帶著親衛趁夜突圍，又怕明軍在外圍佈下天羅地網。現在援軍己到，正是突圍的最佳時機。
“天不亡我！”多爾袞轉身對親衛下令，“召集所有嫡系八旗親衛，備好快馬！帶上滿達海，準備突圍！”
他想了想，又補充道:“將內城防務交給綠營將領，告訴他們，守住徐州，人人重賞。”
