两个关堡为定北城争取了数日的时间，接下来便是定北城真正面对考验的时候。
定北城的构造跟两个关堡差不多，也是六棱城堡。只是比两个关堡大，兵也多，但反而更难防。
整个定北城，实际上只修建了内城，外城基本上也是用栅栏代替的。
一年的时间，在人力稀缺，资源稀缺的漠北，修建出两个关堡和一个内城，已穷尽了韦云起的力量。而剩下的外城，则需要时间。
此时韦云起已经把所有人集中到内城之中，整个外城则全部放弃。
内城每面城墙为一百二十米，占地约五十六亩，也算是规模不小了。
十月四日一早，天刚蒙蒙亮，这场战争尚未开始，双方皆是紧张而有序地做着战前准备工作。
满城之人，尽被动员起来。以五十人一队，各行其是。
城头上布满了各色的滚木和石块，一堆一堆，码得整整齐齐。大铁锅里的金汁烧得鼎沸，臭气熏天。有一群人在拿着弓箭、短矛不断地插入金汁之中，又抽出放好。城墙上床弩、弩炮一字排开，寒光凛冽。而在城内侧，还有一排投石器，正好处在城外弓箭射击角度的盲区。
而四面的突厥军中，则准备好了大量的攻城梯，还有整戈待发的弓骑兵。
突厥联军仍准备使用之前的办法，先是弓骑兵压制城头，接着弓兵强攻距离，最后是步兵蚁附。
阿史那俟利弗并不认为之前的战术有问题。
两个关堡高而小，不易展开攻击。而定北城与之相比，则攻击面更宽广了许多。
此次进攻，各部分四个方向攻击。
阿史那俟利弗在西，阿史那咄苾在南，韦纥部在北，而阿史那突邻和李孝兴在东。
各家之间各怀心思，相互之间也互不信任，所以也不用打什么配合，各战各的便是。
差不多到了巳时左右，攻击一方终于开始出击。
如之前的西关堡之战一般，突厥军队第一波攻击非常迅猛。突厥联军也知道守军数量不是很多，因此尽可能地发挥兵力充足的优势，消耗守军。
一波又一波的弓骑兵从定北城下掠过，带起的箭雨铺天盖地，密不透风。
突厥人充分发扬了他们善于骑射的本事，不少的隋军都为流矢所射中。
隋军二千余人，分守六面城墙，再加上预备队，各面城墙的守军数量可想而知。二三百人带着一群牧民，每一个隋军士兵的生命都无比重要。
弓骑兵骑射之后，便是步兵蚁附。
这一次阿史那俟利弗吸取了之前的教训，他知道自己麾下的步兵攻城器械水平太差，因此为了给步兵创造机会，他竟然命大部的步兵前出到西城墙四十步的距离，不避箭矢，不歇息地对城头进行射击。
阿史那俟利弗清楚，只要压的隋军抬不起头，这蚁附必然是事半功倍了。
果不出他所料，隋军等到弓骑兵过去后，面对蚁附的步兵，刚抬起头来，就被弓箭手压制住。
隋军为了还击，不得不与之对射。
可突厥人弓箭手的数量是隋军的数倍，又精于射术，隋军就是有投石器、床弩，亦没法压制住这个箭雨。
而与其对射，乃是相互消耗，即使突厥人用五人换隋军一人，可这么打下去，先撑不住的也是隋军。
韦云起看得脸色青紫，也没有办法。
拼消耗，自己撑不住；不拼消耗，城外的突厥人就攻到城头上了。
“突厥人以兵多破我，城外弓箭手，如入无人之境，非得驱兵破之，方能使其畏惧，不敢再近至城下。”
韦云起看向众人，他这时准备驱兵出击。
“骑兵百人，马踏胡人弓弩手，谁敢领命？”
众人还没说话，这时一名看起来不过才二十岁左右的小将站出来高声喊道：“末将敢去！”
说话之人，乃是马军一名校尉李芝。
李芝是临洮郡临潭人，出身军武世家，以良家子身份从军。他原是雁门郡的一名旅帅，后来其部被黄明远打包送往了安北。
此时见李芝请命，韦云起也壮之，乃倒酒一碗，端给李芝，又言道：“满饮此酒，誓杀胡虏。”
李芝端起酒碗，一饮而尽。
“不破城外突厥弓弩手，末将死不还营。”
韦云起拍拍李芝的肩膀，毅重地说道：“定北城不要你们死，都要活着回来。”
李芝点点头，乃率一旅之众，集结到城外。
此时城门缓缓打开，露出允一骑通过的缝隙。
李芝一马当先，手握长槊，向着前面的突厥弓弩手就冲去。
这些突厥人离着城门不过三四十步，皆无防备，谁料想几乎是一眨眼的功夫，隋军的战马便跃到这群人面前。
李芝左手一勒战马，右手紧握着长槊，狠狠地向前刺去。
槊未至，战马前蹄高举落下，便已经踏翻最前面的一人。而李芝的长槊则是狠狠地扎入第二个人的身体之中。
而且李芝力大，这一槊含怒而击，竟然破体而出，直透第三人。
李芝一击既中，并未留力，单臂将长槊抽出，回身一扫，另一只手顺势握住长槊尾部，接着便又是一刺，将身前之人刺倒。
如此一扫一刺，一刺一扫，李芝连杀数人，如入无人之境。
而李芝身后的百余骑，就如百余头猛虎，狠狠地扎入突厥军中。
突厥人根本没想到隋军竟然一开始便敢主动出击。除了突厥人实力占优，一开始西堡的封堵城门也给了阿史那俟利弗错觉，以为隋军只敢坚守，不敢出战。
此时百余骑隋军杀入突厥军中，左冲右突，纵横驰骤，逢人便杀，无人敢当，于是整个突厥军中的前出弓弩手大溃，死伤惨重，再无复之前的压力。
而没了这些弓弩手压制，隋军的防御便好打了。
滚木礌石，热油、金汁齐出，只杀得蚁附之兵丢盔弃甲、哭爹喊娘。整个西城外陷入杀戮之中，突厥军的尸体摆满了整个城墙外侧。
李芝率部杀破敌军，透阵而出，也不留恋，便向北城门而去。其军在北面再次杀透敌阵，从容而退，返回城中，只留下一地鸡毛的联军阵营。