叛军在朱泚的大肆犒赏之下，士气一度高昂到爆表，朱泚趁此机会下令，率领泾原军和幽州军主力，再度开往奉天。
奉天城中，守军兵源不足、人手不够、粮草不齐、物资短缺，各种各样的事情都还没有布置停当，可是，已经没有时间留给城中的守军了。
就在十月十日、唐廷君臣抵达奉天的第五日，城门守军看见西南方向烟尘滚滚，旌旗上依稀可以看出是邠宁节度使麾下军队。守军们正准备欢庆邠宁的援军抵达时，却发现邠宁军行动急促，旗帜凌乱，像是在被敌军追赶。再仔细一看，人们才发现，邠宁军的后面，尾随而来的是一队幽州骑兵。
守军倒抽一口凉气：朱泚的大军，已经抵达了奉天附近。
前面被追赶的，是邠宁留后韩游瓌率领的三千军士，邠宁军的主力如今还在哥舒曜的率领下在襄城苦战，这三千人，是邠宁镇所能派出的最后军队了。唐廷原本给他们的命令，是守在渭水便桥，将朱泚阻挡在渭水一线。但韩游瓌明白，这三千疲惫之师，绝对抵挡不住朱泚手下那些被犒赏喂得饱饱的叛军，要是真的死守渭水便桥，最终的结果只有和兵微将寡的奉天城一块被各个击破。所以韩游瓌当机立断，率领邠宁军驰援奉天。
可当邠宁军来到奉天城下时，朱泚的追兵已经追到了不远处。若是不开城门，那邠宁军眼看就要被来势汹汹的幽州兵击破；而若是开城门放邠宁军入城，万一叛军趁势跟在后头攻进来，那奉天城也就玩完了。
危急时刻，守城指挥官浑瑊当机立断，下令打开城门。邠宁军开入了奉天，而浑瑊带领一队步卒，与韩游瓌带领的殿后部队一起守在城门口，掩护邠宁军入城。
邠宁军刚刚撤入城中，朱泚的幽州兵就已经追逐而来，与城门口负责掩护的官军激战在了一块。邠宁军一路劳顿，而奉天守军又训练不足，面对来势汹汹的幽燕精锐，登时战线松动，出现了崩溃的迹象。叛军且战且进，与官军争夺起了城门口的通道。
城门要是丢了，奉天就真的守不住了。浑瑊与韩游瓌都明白这个道理。此时此刻，官军退无可退，只有坚决死守。前队溃退了，那就后队补上；后队溃退了，那就预备队补上；预备队又溃退了，那就再把刚才退回的前队收拾收拾，重新派去补上。他们血战了一整天，硬是没有退却，死守在城门甬道口。
可城门关不上，朱泚的叛军依然会源源不断地杀来。浑瑊从城门不远处找来几辆草车，想到了办法。
十余名身着重铠的甲士手持长刀，结成简单的步兵阵，如墙而进。他们有铠甲在身，均是以一当百，一边用陌刀斩杀，一边将草车拖入城门，堵住了城门的甬道后，纵火点燃草车。熊熊烈火之下，叛军终于无法前进。官军趁着这个喘息之机，重新列阵，推着燃烧的草车向前，向叛军发动了反击。
天色已晚，两边的士卒都是又累又乏，叛军见城门被重新夺回，没有便宜可占，终于逐渐退却了回去。
第一回合的城门争夺战，总算以官军的胜利而告终。但朱泚随即在奉天城东三里外扎营，随后每日都派兵攻城。奉天城中虽然几乎已全民皆兵，但守城的人手实在不够，就算公卿、将军全部上了城墙，拿着兵刃守城，人员依旧不够。
如今支撑起奉天防御的，除了这二丈二尺高的城墙，恐怕就只有城中军民死战不退的意志了。
白天攻城不行，朱泚便趁夜色派兵，从城池的东、西、南三面发起强攻。浑瑊亲临前线力战，总算击退了朱泚，可左龙武大将军吕希倩却在此战中战死。
大唐立国一两百年，贵为大将军级别的将领在前线战死的，这是第一位。
第二天，朱泚再次来攻城。这一次他佯攻东、西、南三面，实际却派遣精锐绕过奉天城北的梁山，想要趁城北没有防备，趁机偷袭入城。却没想到在梁山遭遇了巡弋的唐军，唐将高重捷率军拼死而战，终于击退了偷袭的叛军，但高重捷也在此战中不幸被俘，随即被叛军砍杀。
城中仅有的一点存粮，在叛军一日日的围城中逐渐消耗殆尽。围城一个月之后，城中的存粮已经基本耗尽了，连供奉给皇帝的“御膳”，也只有每天两斛糙米而已。城中其他军民，只有趁叛军停止攻城，开始休整之后，才能偷偷让人放根绳子爬到城外，到树林里采集一些芜菁之类的野菜带回来充饥。
李适亲自到城墙工事查看军情时，曾让一个侦察兵出城探查朱泚营中的动静。这哨探领命之后，跪在李适面前，提出了一个请求——城外天寒地冻，只求皇帝能赐给他一套御寒的襦袴。这位兵士都已经乞求到这分上了，李适没有理由不答应，可他差人在城中四处寻找，却发现城中已经没有一套多余的御寒衣物了。
看着这位衣衫单薄破烂的侦察兵在寒风中瑟瑟发抖的样子，李适心中哀悯，但也只能狠下心，默默地将他派走了。
他是一朝天子，竟然连一条襦袴都赐予不了自己的兵士。这件事情给了李适很大的触动，这仗打到这份上，连他自己都已经心灰意冷了。于是他召集了留在城中的公卿和将官们，对他们说道：“朕因为无德，自陷于危亡之中，这是应该的。但诸位无罪，如果要保全自己的家人的话，那便尽早投降吧，朕不会怪你们。”
这是李适掏心窝子的话，在场群臣也无不掩面，顿首流涕。
谁都知道，他们没有退路了。一旦奉天失守，那大唐天子便将无路可走，大唐的太子、王公，还有唐廷的重臣们，便会被叛军一窝端，整个社稷都可能有覆灭的危险。谁都不想看到这样的结果。所以，纵然此时城中缺衣少食，人人困顿，在凛冬中饥寒交迫，但是人心却出奇的统一，每个人都知道，如果败了便是万劫不复，所以每个人都抱着必死之心，努力地守卫这座城池。
此时的奉天守军被四面围城，信息隔绝。他们不知道的是，四面八方的援军，正在向着奉天汇聚。
在河朔战场与藩镇胶着的河东军的马燧、朔方军的李怀光、神策军的李晟，听闻天子下诏勤王，立刻火速撤回，向着长安急行军。连刚刚归顺大唐的昭义军节度使张孝忠，也不顾朱滔方面强大的威胁，发兵五千人，跟随神策军行营节度使李晟一起回援奉天。灵武、渭北、陕虢、蜀中等地的州县，听闻皇帝蒙难于奉天，也都纷纷发兵前来救援。
朱泚这边也探知到了东方援军的动向，忧虑于后方的威胁，于是更加凶猛地进攻奉天。他让僧人法坚制造了一台巨大的云梯，长宽各有数丈，外面包裹着兕牛皮，下面安装着一人多高的的轮子，云梯上面可以容纳勇士五百人。这台器械被推到奉天城前，比城墙还高出一两丈，几乎遮天蔽日。