在元军攻占了樊城外城后，阿术及时地将阿里海牙所部的空缺补足，加上新增援的五千人，围攻樊城的元军将士达到了三万五千名，是樊城守军的一倍。
在两千多名蒙古弓箭手的掩护下，大约六千五百名元军将士在征南都指挥使孔元的指挥下，向樊城北门发起了猛烈的攻击。虽然守城的宋军弓箭手奋力反击，但无论是速度还是精准度都略逊于敌军射手，没隔多久，就被对方的阵阵箭雨压制住。
当元军的先头部队攻到城下时，抛石机停止了发射，并向后回撤了一百多步。抛石机的精准度很低，很难保证不将石料射到自己的军阵中，但又处于对方火炮的射程内，只能后退。
同时，元军的弓箭手也减缓了放箭的速度，除了约莫五百名神箭手还在继续射击外，大多数弓箭手都停止了射击，功力不够，是很容易误伤己方士卒的，即便是神射手，也变得谨慎起来，毕竟前军士卒已经靠近城墙，稍微拿捏得不好，就极有可能射到同伴身上。
躲在掩体里的北门守军主将，第十九厢指挥使范天顺抖了抖身上的灰尘，下令道：“众将士，准备战斗。”
面对元军的攻城云梯，守城将士还以羽箭、滚木、石以及滚烫的沸水等。爬上云梯的元军士卒一手持盾，一手挥舞着飞钩或者战刀，向城墙边沿上冲。飞钩是一种将一铁钩栓于绳索之上，用于攻城的武器，作为攻城武器的历史几乎和自身的历史一样久远。
顽强的元军士卒锲而不舍，倒下一批，又冲来一批。
督战的孔元冷静地下令道：“五百神射手听令，前行三十步，继续射击；弓箭营一至四队弓箭手登上攻城塔，其余的留在原地，每过一刻轮换一批。”
攻城塔和云梯都是攻城时的辅助器械，其高度和普通城墙的高度接近，远程射手可以站在其上进行射击。像襄阳城墙的高大，攻城塔毫无作用，但对于相对低矮的樊城城墙而言，则是大有作为。
近三百名弓箭手登上了十多座简易的攻城塔，对着樊城北城墙平射起来，这些平射出去的羽箭和神射手抛射出去的羽箭相互配合着，就见一阵阵箭雨准确地落在了北门的城墙上。不少在城沿边的守城军士倒在了地上，其余的将士只好不停地挥舞兵器拨打着羽箭，如此一来，元军攀爬的速度大大加快。
终于，一名百夫长攻上了城墙，此人身材虽然不高，但极为壮实，其身材和樊城守备牛富倒是有得一比，这名百夫长挥舞着手中特制的飞钩，一下将近前的宋军扫开，乘此机会，随其身后又陆续爬上了好名元军。
守卫这段城墙的正是四十六军之二二八营，新上任的营指挥使魏国虎的弟弟魏国忠急忙组织队伍反击，魏国忠的武艺虽然不如魏国虎，却颇为机灵。只见魏国忠从身旁一位士兵手中接过一柄战刀，然后突然倒在地上，向元军百夫长滚去。百夫长的飞钩挥舞，三米之内无人可以靠近，但却护不住下三路，被魏国忠这么一冲，顿时手忙脚乱，周围的宋军急忙靠近，与其近身搏杀起来。
魏国忠并不纠缠，直接滚到城墙边，奋起神勇，也不管身后之敌，接连数刀向前劈出，将正在攀城的元军砍杀，随即猛地使劲，将云梯向外推去。
原本已经停止向此处射击的攻城塔上的弓箭手无奈之下，也不管是否会射到同伴身上，只将一支支羽箭对准魏国忠所在的方向射来。魏国忠双臂用力，将云梯推开，却无法躲开元军的羽箭，连中五、六箭，倒在了城沿边。
正在四处巡视的黑炭团的一个小队看见了此处的险情，急忙一拥而上，与正在同元军激战的二二八营将士一起，将那名蒙古百夫长及攀爬上来的十多名元军士卒斩杀。
黑炭团战士将魏国忠扶起，撤到了城墙后面的一处掩体中，并将他身上的铠甲退去，二二八营的卫生员飞快地看了看魏国忠的伤口，因其中一箭的入口太深，又是在心脏附近，自是不敢拔出这支羽箭。卫生员取出棉球和医用酒精，消毒止血后，缠上医用纱布，吩咐一旁的团防成员，赶紧将魏国忠送到城内的战地医院。
站在一座攻城塔上的孔元见城墙上的宋军完全被己方的弓箭手压制，对一旁的传令兵道：“传令下去，第二队上，换下第一队。”
就在此时，军区制置使吕文德亲自率领独立师第一旅跨过了连接襄樊之间的浮桥，进入了樊城。
在城内的樊城守备牛富急忙迎了上来：“见过大帅。”
“恩，牛将军，战事如何？”
“回大帅，今日一早，蒙古人从北门、西门同时发起攻击，目前北门的战事最为激烈，我军第十九厢四个军的兵力已经全部上城防守，末将正准备将最后一个军的兵力也派往北门。”
“不用。”吕文德指着其身边的一位年轻将军道，“牛将军，这位是我朝御林军火枪总教头兼独立师师长李隆将军，受陛下之命前来协助襄樊两城的防御，独立师辖两旅将士，其中的第一旅负责协防樊城。”
牛富大喜，双手抱拳，忙道：“见过李将军。”
李隆还礼道：“见过牛将军。”
“闲话少说，牛将军，直接去北门。”
“是，大帅。”
元军第二队的将士中有一半是来自西域的色目将士，其战斗力比起汉金混合的第一队更为强大。元军这一轮的攻击更加猛烈，十九厢四个军近万人已经全部上城防御，就连范天顺及十九厢的主要将领也是全部投入到最前沿的战斗中，在北门的四百名黑炭团将士则分为十队，分别巡视在各段城墙上，哪里有危险，就出现在那里。
在范天顺的指挥下，守城宋军顽强地顶住了元军的攻击。在连续打退元军的两轮进攻后，樊城守军的伤亡率开始直线上升。范天顺粗粗估算了下，对亲卫队长范永道：“速报牛将军，让其将作为预备队的五十一军调来。”
“是，将军。”
范永刚刚跑下城墙就见牛富及一大批身着不同军服的将士极速走来。
“参见牛将军。”
牛富认出眼前这位满脸灰尘的士卒乃是范天顺的亲卫：“范永，何事匆匆？”
“牛将军，小的奉范将军之命前去找您……”
牛富打断道：“是调援军吧？”
“正是。”
“不用去了，援军已至，你上去告诉范将军，说大帅到了。”
在襄阳军中，能被称为大帅的，也只有襄阳军区制置使吕文德。
不一会，范天顺来到城墙下，抱拳道：“末将见过大帅。”
“范将军，战时无需多礼。”吕文德一指身旁的李隆道，“这位是御林军独立师师长李隆，后面这支队伍乃是李将军麾下的第一旅将士。”
“李将军。”
李隆冲着范天顺点点头道：“范将军，战事要紧，我们上去再议。”
“好，牛将军，你陪大帅在此稍歇，我和李将军先上城墙。”
第一旅的一千五百名将士随着范天顺、李隆上到城墙。李隆四处瞄了一眼，见城墙上面碎石满地，随即吩咐道：“各位将士，立即寻找好射击点，注意敌人的弓箭。”
范天顺看了看城外的情况，对李隆道：“李将军，这应该是蒙古人发动的第三轮进攻了。只不过，元军一定想象不到，我樊城也有火枪手，你们这一次当好好教训下阿里海牙。”
“范将军放心。”李隆点点头，对第一旅旅长吴信道，“传令下去，刀盾手掩护，防止敌军的弓箭，火枪手准备点火，按三段式射击方法开火。另外，告诉狙击手，目标，正前方攻城塔上的敌军弓箭手。”
“是，师长。”
随着李隆一声令下，一千多名火枪手轮番扣动了扳机，刹那间，震耳欲聋的枪声在城墙上响起，硝烟四散。听到火枪发出的枪声，阿里海牙顿时觉得心里一沉，一股突如其来的恐惧之心油然而生。早一步从攻城塔上撤下的孔元也同时暗骂道：“他奶奶的，樊城也有火枪手？”
尽管独立师的将士没有御林军士兵的枪法娴熟，但在近距离射击时，命中率也是相当高。
李隆身边有两名士卒专门为其点燃火绳，几乎没有停顿，每扣动一次扳机，就见对面攻城塔上的元军必有一人倒下，作为火枪手中的头号射手，用弹无虚发来形容李隆的枪法毫不为过。
数轮过后，攻城塔上的元军弓箭手被消灭得干干净净。“狙击手，目标，远处的元军弓箭手。”李隆再次下令道。稍远处的神射手虽然及时地躲在了残破的房屋之后，但也只能躲避，无法继续射击。
至于攻城的元军士兵，既没有神力军的重型盾牌，又是第一次面对火枪，一时之间，不知所措，纷纷中弹倒地。
