就在吴汉软磨硬泡半月之后，光武亲引大军开赴新阳城外。虽说以吴汉之意，本打算缓图破城之策，可皇帝在桃城驻扎整备一段时日后亲至前线，显然对新阳毫无进展多少有些耐不住性子了。吴汉身居大汉三军统帅，一时面上有些挂不住，又观城中守军经这半月消磨，已不似初来之时那般精气神足，故而也不等皇帝下令明言催战，分派所辖各营轮番毕力攻城。
守军本来早已有些倦怠，忽见城外汉帝车驾督战，又有数万汉军伴驾征伐，一时紧张的气氛弥漫在新阳城头，董宪赶忙传令各门严加戒备。果不其然，才过一日，吴汉战法忽变，攻城立刻变得猛烈狂暴起来。一波又一波的汉兵如同惊涛骇浪一般凶狠地撞击着新阳坚实的城墙，纵是撞得粉身碎骨也止不住后面紧随而来的又一波冲击。新阳守军倒也不愧是徐州精锐，虽说在吴汉的疲兵之策下松懈不少，可被汉军一番猛攻之后，非但没被击溃意志，反倒重新燃起熊熊战意，也不用将军多说废话，各司其职毫不混乱。弓弩手将羽箭肆意射入攻城汉军阵中，即便被坚甲厚盾挡去不少攻击，也多少阻住冲锋之势，好为力士争取时间，将城头早早备足的擂石滚木狠狠砸到城下拥挤的汉卒当中，又将煮沸的汤油倾泻而下，连同云梯上的攀城士卒一并烧作灰烬。虽然骁勇的汉军在充耳的惨叫声和刺鼻气息当中，受战鼓激励，冲破重重危机抢上城头，仍在疯狂的守军只进不退的猛攻之下，或被斩杀于乱刀之下饮恨城头，或被推出墙外跌个粉身碎骨。
吴汉一时有些发蒙，原本以为经这段时日消磨，董宪兵马士气懈怠，以汉军之盛，未必不能强攻下新阳。可数日之中便已有数千将士喋血新阳，当真令吴汉心疼不已。然而攻城之战如火如荼正在紧要关头，若在此刻因一时之仁而暂缓攻城，使得董宪得以喘息，数日来的辛苦付诸东流，阵亡将士也将死得毫无价值。吴汉只能强压心中的惋惜，非但未下令整休，反倒愈发催促攻势。
刘秀亲临战场，对吴汉攻城损失怎会不知。董宪连番失利竟还有如此战力，当真令刘秀有些意外。新阳之战必是一场血战，董宪为构筑昌虑、新阳防线，显然在进军兰陵之前便已早有准备。城中积蓄丰足，浑不惧断粮之事，而昌虑虽不见得如新阳这般难攻，可此刻无论是分兵而去还是全军尽往昌虑，都是有失妥当。新阳本就难攻，若再减少此地兵力，如何攻得下城池？一旦被董宪寻到破绽，反守为攻，只怕又生变数；若是举兵尽往昌虑，又显然遂了董宪心意，还是先破新阳方是正解。遂命盖延、王霸、马武、坚谭众将亦领军齐上，轮番猛攻其余各门，以分董宪兵力，又将中军弓弩手尽皆拨付于攻城部队，以向新阳城头施压，助汉兵登城。
攻城之战又持续十数日之久，在高强度的攻防之中，虽然汉军伤亡巨大，可新阳守军也是损失惨重。为节省箭支，守军早已不敢再像初战之时那般毫无节制，箭雨压制远不如当初那般密集，使得汉军抢上城头的次数日渐增多。虽然还是被守军奋力挡了回去，可饶是守军精悍，也架不住这般猛攻，慢慢有些不支了。汉军似乎早已不在乎此战损失，非但攻城更加猛烈，而且已不再局限于白天，即使在晚上也开始连番侵袭了。
就在董宪有些力不从心的时候，刘纡终于在昌虑坐不稳当，留庞萌守城，领了苏茂、佼彊，引军两万驰援新阳而来，欲袭汉军后营，以期与董宪里应外合共破汉军。可刘纡那点伎俩，如何瞒得过光武大帝。虽未向昌虑发兵征讨，却早早广布耳目，紧密监视着城中一举一动，就在刘纡出城的那一刻起，军情早已传到新阳大营之中。
昌虑距新阳不过数十里之遥，汉军仓促之中也难出兵迎击，索性留于营中，佯装不知，诓得刘纡引军来攻，正好布下口袋，围歼于营外。刘纡虽然年少无知，苏茂却也算有些谋略，可徐州事急，董宪决不可败，否则昌虑绝难坚守，故而苏茂明知此来凶险异常，可也只能硬着头皮强来袭营。然而汉军早有准备，刘纡兵马刚一入战场，便已陷入重围之中。
董宪在城头瞧得真切，在其心中，可一点也不奢望刘纡那些杂牌部队能助自己攻破汉军。然而新阳再守下去唯破而已，倒不如趁此时汉军注意于刘纡兵马，集结兵力围攻刘纡而攻城略有松懈，抓住汉军分神之机，突出重围，用刘纡这两万弱旅换新阳三万余精兵归入昌虑，再与城中守军合兵共战，倒或可多坚守些时日，一旦青州有变，徐州必可化险为夷。
董宪速速点齐兵马，仅留两千余众留守城池，固守以惑汉军，所余三万之众尽舍笨重之物轻装上阵，打开城门冲出城外。
汉军虽从攻城部队中抽取不少兵力围堵刘纡援军，可对新阳城也并未丝毫放松警惕，谨防董宪领兵出城策应刘纡。更有心将计就计，借刘纡引出董宪兵马，好一举歼灭其众，早就悄悄摆好了阵势，横在新阳与刘纡援军之中，故意留出一细小破绽，诱董宪攻往此处，好陷入汉军重围之中，必叫他插翅难逃。
刘纡兵马已苦战一阵，见董宪出城，还以为合击汉军时机已到，士气高昂，猛攻汉兵阻截部队。刘纡此来为求得胜，从昌虑城中广选可战之兵，更将为数不多的豫州旧部全部带上，虽较董宪嫡系仍是差上许多，可还算有一战之力，尤其是苏茂所引千余五校精骑甚是骁勇，当真给汉军造成不少麻烦。然而就当吴汉、盖延众将小心调拨人马堵住缺口，不使刘纡兵马冲出重围与董宪合兵，只等董宪自投罗网之时，董宪虚晃一枪，未来皇帝亲自布好的陷阱，反倒向北绕去。
吴汉还以为董宪瞧出不妥，欲绕到别处突袭汉军。未防露出杀机惊了董宪，被其早早逃脱，只能放缓步伐，以交战中的密集人群为掩护，隐去真实意图，紧锣密鼓调拨兵马悄悄向北围去。
然而让吴汉大吃一惊的是，董宪向北之后，三万精兵突然转东，没有丝毫犹豫，绝尘而去，竟是以刘纡兵马为饵，弃卒保帅，舍弃被困兵马不顾，领主力趁机突围。
吴汉心中狂怒，苦心谋划反被董宪如此算计，当真窝火。盖延也瞧出端倪，忙与吴汉各引突骑一前一后追击董宪。只是两人为顺利合围董宪，所行路径多是兵马密集之处，此刻为混战的士卒所阻，一时如何奔行得快？只能发狂一般猛攻挡路敌兵，终是杀出一条血路。然而就在这空档之中，董宪兵马早已逃去许久了。
吴汉、盖延恼羞成怒，纵马狂奔，料董宪必往昌虑行进，也不等步卒跟上，仅带着勉强集结起来的七八千突骑尽速追去。
董宪大军虽然先行一阵，然毕竟缺少马匹，还是被吴汉、盖延追到尾巴。两将对落单敌兵毫不理会，催马疾奔将他们远远甩开，随性将那些不顾死活上前阻拦的士卒冲翻在地，踩个血肉模糊，径直冲杀敌军密集之处。
董宪当真被追急了，若被吴汉、盖延牵绊于此，待光武大军随后赶来，今日突围怕是要无果而终了，遂分兵一万回击汉军，更将撤军之事委以大将黔陵，领其余两万兵马先回昌虑，自己留于战场亲自督战。
俗语言，兔子急了还咬人，更何况万余为死所迫的百战劲旅？徐州兵见汉骑杀得凶悍，恼怒汉军不留活路，一时人人倍战，真将汉骑摧枯拉朽之势强行阻拦下来。只是徐州兵虽然勇猛，然而在广阔平原上如何是突骑对手？两军此刻本就兵力相差无几，吴汉、盖延又是极善骑兵的统帅，纵然被徐州兵杀伤不少骑士，还是对徐州兵造成了更大的伤亡。
董宪远远瞧着战场上越来越不利于自己一方，苦苦支撑这个把时辰之后，料黔陵也该快回到昌虑，正打算领军且战且退，就见远方光武皇帝亲引大军驱赶刘纡败兵追杀而来。董宪大惊，原本还想刘纡两万之众，至少能将汉军多牵制一段时间，谁想自己舍新阳而去，使得刘纡援军失望透顶，再无一人愿做无谓抵抗，转瞬间便被汉军击溃。刘纡在苏茂、佼彊保护之下，好歹逃出围堵，只是追随刘纡的最后一点豫州旧部兵马却多已丧于汉军手中了。
望着败乱不堪的刘纡兵马和越追越近的光武大军，董宪再也不敢丝毫延误，弃大军不顾，仅引数百骑士，纵马狂奔向昌虑逃去。
徐州兵尚不知身后之事，还在拼尽全力抵御汉军突骑，可随着死伤弟兄越来越多，汉廷援军又已近在眼前，士卒心中也是慌乱起来，正奇怪为何海西王至今仍不下令撤军，回身望去，惊恐的发现，董宪早已逃之夭夭，哪里还寻得到其身影？被当做弃子的失落和绝望蔓延开来，连试图逃亡的念头都丢个干净，失声痛哭弃甲归降。
