与此同时，两万吐蕃联军抵达了龟兹城，开始发动了对龟兹城的进攻。
龟兹城在天宝三年由唐军重建，全部用天山巨石切割后修葺而成，城池高大坚固，虽然没有护城河，但坚固和城墙和城门，也让敌军攻打十分困难。
更重要是，二十多年来，安西唐军已经击败过无数次吐蕃军队的进攻，积累了丰富的经验，也有足够的信心，斗志旺盛，士气高昂，郭宋带来的大量战利品补给，也大大改善了士兵的伙食，体力明显恢复。
‘咚！咚！咚！’
天刚亮，五千吐谷浑军便发动了第一次进攻，尘土飞扬，鼓声隆隆，五千士兵扛着二十余架攻城梯如潮水般向南面城池冲去。
城头上，数千唐军严阵以待，郭昕厉声高喊，“弓弩手准备！”
三千弩手半跪在地上，军弩刷地高高举起，四十五度斜角指天空，这时，五千敌军越来越近，已经杀入了百步范围内。
“发射！”
郭昕一声令下，三千支弩矢如一片乌云般腾空而起，瞬间移动，射向城下密集的人群，吐谷浑士兵纷纷中箭倒地，一轮弩矢便伤亡了数百人。
但弓弩挡不住敌军的进攻节奏，汹涌的敌军杀到城墙下，一架架攻城梯钩住城头，数千吐谷浑士兵如蚂蚁般向城头攀去，唐军牢牢控制住城头，两支军队在城头上展开了激烈的厮杀。
城上城下箭矢如雨，唐军从侧面射击梯子上的敌军，而吐谷浑士兵从下方开弓射向城头，不断有吐谷浑士兵中箭，惨叫着从攻城梯上滚翻下去，唐军士兵也不断被箭矢射中，双方的激战渐渐到了白热化。
“咚！咚！咚！”
吐蕃联军的鼓声再度敲响，吐蕃主帅又投入了五千吐谷浑军从东面城墙攻城，由吐谷浑主帅慕容边林亲自率领。
城内的一千五百名后备唐军迅速投入了东城墙的战斗，郭昕又从南城