蒙古骑兵很快追了上来，忽马尔异密赶紧命令士兵关上城门。有小部分骑兵还未进入城内，遭到蒙古骑兵无情的虐杀。
此时天色已晚，术赤命令全军撤出战斗，回营休整。
次日凌晨，术赤偏军重兵器车继续攻击玉龙杰赤城墙。而花剌子模重兵器车因为缺少火箭、石块，反击势头明显减弱。而忽马尔异密经受昨日的惨败，变得意志消沉、毫无斗志。蒙古军队在城外发动猛烈进攻，他却躲在玉龙杰赤长官府借酒消愁。
蒙古重兵器车猛烈攻击玉龙杰赤城墙一个时辰后，术赤见城墙上的花剌子模重兵器车大部分被摧毁，那些守军也不知道跑到哪里去了，于是便命令全军发起总攻。
两万攻城步兵通过攻城云梯，在两万骑兵的掩护下开始攻城。花剌子模步兵见蒙古步兵攻上城墙，也从四面八方跑了过来，阻击蒙古步兵。蒙古步兵明显处于劣势，但为了蒙古骑兵能够通过攻城云梯进入城墙增援他们，所以拼死守住已经夺取的城墙口。
术赤见此情景，也指挥两万骑兵通过攻城云梯进入城墙，和蒙古步兵一起向花剌子模步兵发起进攻。花剌子模步兵加上临时征集来的预备军此时还有三十多万，但是战斗力并不强。一个时辰后已经无法抵挡蒙古军队的疯狂进攻。
而此时的玉龙杰赤最高长官忽马尔异密，得知蒙古军队攻上城墙，不但不组织军队反攻，还是躲在长官府继续饮酒，以缓解其恐惧的心情。而那些平时养尊处优的花剌子模骑兵也躲在城墙下面，因为没有接到最高长官的命令，又没有哪个来指挥他们，他们就眼睁睁看着花剌子模步兵被蒙古骑兵斩杀而不上去援救。