卻說劉協集結四十萬漢軍至雒城下，圍住北門和西門，而東門由於臨涪水不需要圍，只留下南門不圍。
攻城尚未開始，蜀軍便連折兩員大將，一是嚴顏，一是張任，均是被生擒，卻命運各自不相同。
嚴顏被劉協感化，願意投降，不過為保其家眷，漢軍對外聲稱，已經將其斬首。
而張任因愚昧所致，堅持認為劉協是偽帝，不願意歸降，劉協也是無奈，只得斬了他。
這兩員蜀將，均是對外聲稱已被斬，只不過一個是假斬，還有一個則是真的給斬了。
連損兩將，加上漢軍不時的建造工事，以及向雒城城內射入傳單，導致整個益州人心惶惶，軍心不穩。
漢軍也拍了細作分別進入雒城和成都打探訊息，得知蜀軍內已經有很多人開始動搖起來，甚至有人開始勸劉璋主動投降。
雒城之內多次有將衝出來搦戰，均被殺回。
夏侯玲來漢軍營中第三天，劉協終於下令開始對雒城發起總攻。
先是用士兵將事先收集來的土石填塞護城河部分段落，讓兵士能踏河而過，騎射往城牆上不停的放箭，掩護器械跨河而過，再將落日弩和投石車架起來，對準城門和城牆投擲火流星和火炎箭。
僅兩個波次的攻擊，便有大段城牆被炸塌，漢軍便順著塌陷處，朝著城內一擁而入。
漢軍勢如破竹，蜀兵望風而降，還有一部分軍兵逃出南門，往成都去。
劉協下旨，收服降軍，凡投降者一律不殺。
雒城守將乃劉璋之子劉循，逃亡中被生擒，以及一大批蜀將被擒，見大勢已去，只能投降。
雒城即下，劉協命漢軍在城內四處招降蜀軍殘兵，安撫百姓，打掃街道，嚴禁掠奪，嚴禁擾民，一旦發現，一律處斬，決不留情。
見漢軍軍紀嚴明，又極其愛民，加之漢軍乃朝廷軍，雒城百姓都紛紛傾心歸降，歡迎漢軍的到來。
劉協下令休整一日，明日進軍成都。
劉協命人押來劉循，親自為其解綁，並說道：“今日朕放你回成都，去和你發親說，他只要投降，一切好說，如若不降，按亂臣處置，你需知利害關係。”
劉循跪曰：“多謝陛下不殺之恩，罪臣此次會成都，定不辱使命，勸我父來降。”
說罷，便劉循便帶領從人，離開了雒城，往成都去。
劉協召集眾將議事，有將領對於劉循的離去，報懷疑態度，認為他此去必不會勸降，而是和劉璋一起繼續對抗朝廷。