到了八月十四日，日军经过一天的试探，开始动真格的了。他们欺负联军兵少，大摇大摆地在城外建造攻城器具，还运来了大批草谷木石，堆积在大毋泉附近，把壕沟填平，用木头挡在两侧，形成封锁。日军还搜罗了一大堆门板、床板，在上面挖出射击孔，下面装有支架，构成一个单兵射击掩体。

最开始遭到攻击的是南城。南城城外民户十分密集。在开战前，杨元已经派人把这些尽数焚毁，只剩下断垣残壁。但日军利用这些石壁做掩体不断射击，给联军造成了极大伤害。

很快焦点又转向东城。日军在东门城外建起来的高棚，这些高棚都比城头要高出一头，日军射手站在高棚上，有条不紊地向城内射击。联军试图拿火铳对轰，可惜射程上够不着，震天雷数量又有限，不得不从城头撤下来。大明架设在城头的火炮进行了有限的反击，可是日军队形太过疏散，效果不明显。

过了中午，西城又出事了。南原西门往外走两里路，有一座万福寺，寺里有四尊天王雕像。日本人占领了寺院以后，把这四尊雕像拖出来放到车上，拉到西城外去转悠，让联军士兵惊骇莫名。

杨元觉得上午士气已经跌了不少，下午如果再坐视敌人挑衅而无所作为的话，对士兵精神是个很大打击。他拒绝了部下的苦劝，带了一千人杀出西门，要把雕像抢回来。

这当然是日本人的诱敌之计，杨元的部队一过石桥，就被日军伏兵围住。要说辽东军人，就是能打。面临重重包围，他们毫无惧色，就像在碧蹄馆时一样，背靠背结成坚实的阵势，与日军展开对攻。这一场仗打到太阳落山才各自收兵，谁也没占到什么便宜。

八月十五日。小西行长派来了正式使者。杨元不好再玩杀使的手段，便在龙城馆内接见。使者转达了小西行长的问候，希望杨元早日撤出城去，大家都不致死伤太多。杨元回答：“我从十五岁从军打仗，横行天下从来没败过。如今这城里有精兵十万，足够守城。没有上头命令，我是断然不会弃城的。”

可惜这番话对日本人来说，根本起不到任何作用，小西行长早已经从沈惟敬那里了解到了南原的虚实。既然杨元不肯投降也不肯撤退，那么就打呗。这时候南原城大部分人已经意识到了身处绝境，士气低迷，四处可闻哭泣声。