準備妥當之後，蒙軍開始了進攻。忽必烈新派來的達魯花赤頗有謀略，他並沒有發動大規模進攻，而是采用了小規模、低密度又不間斷的進攻。這種戰術正好發揮了蒙軍人數眾多的優勢，限製了霹靂軍的火炮優勢。麵對稀疏零散陣形的敵人，伯力城頭的守衛犯了難。開火吧，一輪炮下去根本炸倒不了多少敵人，隻是徒費彈藥。不開火吧，敵人會快速逼近外圍防衛陣地，與木柵欄的守軍廝殺在一起。此時再要開火，極易誤傷自己人，木柵欄也會削弱炮彈的殺傷力。
伯力堡選擇了不開炮，這使得蒙軍的進攻變得十分從容。達魯花赤派來攻擊木柵欄的是贖罪軍。在江麵進攻行動中，掉入幾十人在冰窟窿後，贖罪軍還有四百四十餘人。眼下他們快速抵到了第一道木柵欄前的壕溝邊，有的高舉木盾列起了盾陣，有的用弓箭壓製木柵欄守衛，有的將浸了油脂的柴草拋向木柵欄，還有的則試圖搭建通過壕溝的木板。在他們衝鋒之時，蒙軍的投石機和床弩已開始發射。在人頭大小石頭的砸擊之下，木柵欄已出現數處缺口。那些床弩聲勢雖不如投石機，但殺傷力卻同樣驚人。其兒臂粗的矢箭帶著火焰，對木柵欄的破壞不遜於石彈。
在蒙軍投石機和弩箭發射之時，伯力堡牆上的火炮仍沒有開炮，這並非蒙軍的攻城器械有巨型楯盾的保護，也不是要節約炮彈，而是力有不逮。為了擴大防禦縱深，伯力堡最外圍的木柵欄設在堡壘二裡之外。蒙軍攻城武器零星分布在離第一道木柵欄一百餘米至五百米的範圍內。這個距離雖然在守軍火炮射程的極限範圍內，但命中率極低，即便僥幸命中，強弩之末的炮彈也擊不穿攻城器械前的楯盾了。守衛伯力堡的是北方公司武裝衛隊，隻是準軍事組織，並不是霹靂軍的正規軍，雖然有許多經驗豐富的退役老兵，但在武器裝備、組織訓練上還是不如正規軍，戰力自然差了不少。
伯力堡裝備的十四門火炮都是正規軍淘汰的裝備，不管是射程還是精確度都因磨損而下降，從射擊技術來講也比不得霹靂軍野戰炮兵。更主要的是，霹靂軍兵工廠的彈藥肯定優先供應步正規軍，北方公司的彈藥庫存並不充裕。雖然伯力堡是北方公司重點打造的據點，也庫存了大量的彈藥，但也不能無節製的開炮。實際上，伯力堡早已做好了前三道柵欄失守的準備，將蒙軍放近了再打。當然蒙軍的攻城武器一旦進入有效打擊範圍，伯力堡肯定會將其摧毀。攻城武器對柵欄後守軍的威脅實在不小，其體積也十分龐大，隻要機會合適，必然是火炮首選的打擊目標。
沒有火炮的威脅，蒙軍在柵欄爭奪戰中逐漸占據了上風。出於對付蒙軍車輪戰的考慮，也為防止遭到投石機和床弩的麵殺傷，北方公司守衛柵欄的人數並不多，隻有幾十人。他們躲在圓木垛口之後用火槍射擊，將不少衝鋒的贖罪軍士兵射殺在壕溝和木柵欄前。隨著戰鬥的進行，守軍裝備的老式火槍弱點慢慢暴露了出來——威力大但射速慢。贖罪軍既有人數優勢，其弓箭手射速又快，很快便壓製住了守軍，並乘機跳過壕溝，從被砸壞和燒毀的柵欄破口處突破。在此過程中，有數十名贖罪軍或被火槍打死，或掉入壕溝中死於尖木樁之下，或在缺口處被長矛刺死。
經過三日激烈的廝殺，贖罪軍在付出一百多條人命之後，終於攻破了第一道木柵欄。眼見贖罪軍死傷慘重，達魯花赤一方麵大肆犒賞，一方麵又為其補充了二百生女真勇士。他向這些生女真勇士畫了大餅，除了升官發財外，還承諾對其家人後代永遠免征稅賦。蒙古人的稅賦數量看似不多，卻十分難完成，比如海東青便極難捕捉，東珠則需水性極好之人潛入冰冷的深海中尋找，上好的紫貂皮也是珍稀之物。為了完成這些稅賦，不少生女真家庭因此家破人亡，不少部落也因完不成稅賦而遁入更深的山中。
在投石機和床弩的火力支援下，蒙軍繼續向第二道壕溝和柵欄進攻。在石頭的砸擊和火矢的攻擊之，第二道柵欄很快便出現了破口。此時伯力堡牆上的火炮仍然保持著沉默，因為蒙軍將攻城器械布置在攻下的柵欄後。三米高的木柵欄，此刻反倒庇護了蒙軍。伯力堡裝備有虎蹲炮，其曲線彈道也能打擊木柵欄後的目標，但發射的實心彈命中率太低，霰彈雖然是麵殺傷但威力卻不足以擊穿揗盾，對躲藏在後的人員殺傷有限。還是那句話，此時炮擊的費效比不高。伯力堡的守軍準備待其再近一點，再集中火力將其摧毀。
又經過五日激烈的廝殺，蒙軍終於奪下了外圍的三道木柵欄，直接麵對著伯力堡。此時那五百名贖罪軍基本上死傷殆儘，後續兩次補充進去的生女真仆從軍也死傷慘重。相比之下，伯力堡的守軍隻死傷了七十餘人，其中戰死和重傷各隻有十餘人。達魯花赤對這種一比十的戰損比並不在意，在他看來贖罪軍和仆從軍本就是炮灰，隻損失區區幾百人便清理掉伯力的外圍防禦，實在是自己指揮有方。接下來便是實施自己的第二步計劃——壓製住火炮，一舉攀上城牆或擊毀城門，再蜂湧而入。自己兵力是對方的十倍有餘，靠人堆也能將伯力壓死。
趁著黑夜，達魯花赤將手下的精銳調到了三道木柵欄後隱藏起來，又命人將一直雪藏的五門火炮悄悄拖到堡門之前的木柵欄後。他本以為那些投石機和床弩會在柵欄爭奪戰中被伯力守軍用火炮摧毀，那知道大部分完好的保存下來，實在是意外的驚喜。這些攻城武器眼下也部署在堡壘前的木柵欄下，將在明早的總攻中，同弓箭手一起壓製牆頭。至於那五門火炮，它們將會一同往堡壘大門開火，將其一舉擊毀。他相信，即便伯力堡的大門由堅韌的千年木所製，又包了厚重的鐵皮，但也禁不起這驚天一擊。想到這裡他不禁為自己的英明神武感到洋洋自得，仿佛看到了那潑天的富貴在向自己招手。
蒙軍在夜間的調動自然沒有瞞過伯力守軍，畢竟敵人在三道木牆後部署了至少兩千人，動靜實在不小。守軍之中有人提出炮擊蒙軍，卻被指揮官否決了。在他看來，冬日夜色實在漆黑，火炮盲射當然能殺傷不少敵人，但命中率和殺傷率都不高。況且蒙古人狡詐多謀，極可能類似於“草船借箭”的疑兵之計，故意引誘守軍開炮，以浪費彈藥。至於派人出去察看情況，則可能正中蒙古人的埋伏。左思右想之下，他決定待天亮了再說。
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