在解决了南门城楼上那些显著的目标之后，火炮便开始集中火力对大同府南门城墙进行了四次齐射，其中最后一轮是针对城门的，这四次齐射之后，大同府的南门城墙变成了一片火海，炮弹引燃了辽军聚集在城头上的热油锅、滚木等易燃物品，使得炮击效果非常理想。
炮击过后投石机开始向前移动，一边发射燃烧弹一边交替向城墙靠拢，燃烧弹有些直接命中了城墙发生了剧烈的爆炸，有些则直接越过城墙对城内进行打击。就爆炸和破坏力来看，现在的火炮距离燃烧弹还是有很长一段路要走的，燃烧弹的威力是炮弹所不能够比拟的，尤其是水桶大小的大号燃烧弹，在城墙上更是掀起了一番血雨腥风，让守城的辽国士兵如同身处阿鼻地狱，到处都是红色的火焰和红色的血。
当宋军将士推进到城墙下的时候，虽然没有遇到辽军的抵抗，但是宋军士兵自己都看着手中的长梯有些发呆了——就这样的城墙爬上去倒是容易得很，但上面的火海能是人受得了的吗？城墙是没法上了，宋军将领不知道这燃烧弹是用什么做的，不仅爆炸力比一般火器要大得多，还能够进行持续长久的燃烧，无奈之下只有集中到南城门前，准备从城门通过进入城内。
大同府的城门是大宋炮兵特殊照顾过的，一轮齐射虽然有两发炮弹打在城门边上，但是剩下的炮弹也使城门变成了一堆碎片，后面用来顶住城门的辽兵死伤惨重，整个城门洞中到处都流淌着守城辽兵的鲜血。
从炮击南门城楼开始到宋军通过南城门洞进入大同府，中间还不到一个时辰，进展之快也令冰封等人非常兴奋，不过他们还不知道自己的对手早就在第一轮炮击中就已经丧命了，不然在辽将的指挥之下也不至于败得如此之快。
大同府在南门被攻克后，其他承受宋军攻击的三门也开始慢慢承受不住了，尤其是越来越多的宋军从南门进入大同府后，整个辽军开始崩溃了——没有主帅的领导，一些次一级的将领也都不知音讯，整个大同府内的辽军根本无法对宋军构成有效的威胁。小股宋军在城中四处搜索，一圈下来身后捆绑的俘虏居然是这个小队人数的两三倍。
整个大同府战斗在下午的时候便已经全部结束了，除了南门被破坏严重些之外，整个大同府基本上完好的保存了下来。大同府得手后，冰封他们才从幸存的辽军士兵嘴中得到准确的消息——他们第一轮炮击南门城楼的时候，几乎大同府辽军最重要的将领都被炸死，尸首无存。
尽管没有生俘辽军守将萧图古辞有些遗憾，但冰封还是
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