蒙军在常熟城外两里离营，将城池团团围住，为防止城内的宋军突袭在营前挖了壕沟，布置了麓角和拒马，并点起篝火。其实谁看的出这道防线修的十分简陋，壕沟只有二尺深，三尺宽，别说战马就是人都能一跃而过。而稀疏的麓角和拒马恐怕连猪都挡不住。
当然这不是蒙元大意或是懒惰，而是特意为之，他们要的是城池中存储的粮食和军资，而非这座城池，因而巴不得宋军突围呢！今天蒙军几乎动用了所有能用上的手段，赏金也是一涨再涨，但是依然没有能成功，死伤却不小。所以希望宋军‘迫于’攻城的强大压力，利用防线上的破绽突围，弃城而走。
子时已过，蒙军并没有盼来宋军的突围，而一天的激战，加上连日疾行，也让他们身心疲惫。大营内早已沉寂下来，只留下值守的哨兵看着眼前的城池，寂静的夜中除了风声，还有时不时传来的微弱呼救声和惨嚎声，那是攻城时重伤未死，又来不及抢回的己方士兵发出的。凄厉的哭喊声让哨兵们不免觉得心中凛然，但随着时间的推移，已经越来越弱，终归于沉寂。
‘轰、轰……’突然传来几声沉闷的爆炸声，犹如春日的雷声，让昏昏欲睡的哨兵们精神一振，慌忙寻声望去，但见城边的虞山方向两条火龙腾空而起，拖着长长的尾焰，发出瘆人的啸声，向他们大营方向袭来。
“敌袭、敌袭……”各处哨兵都发现了异常，大喊着敲响警钟示警。而火龙飞的极快，到了大营上空后一头扎了下来，在大营中发出轰然巨响，腾起一团耀眼的火光。而随之有更多的火龙腾空而起，照亮了这个无月的夜晚，转眼间无数的火箭落在了北城大营中，炸起朵朵火团！
骤然来自空中的袭击，让北城大营陷入一片混乱，人们纷纷钻出帐篷，抬着头看着漫天飞落的火箭弹，茫然的判断着落点，希望能躲过致命的一击。可在空旷的荒野中根本无处躲避，那些毡帐被击中就变成了无数的碎片，根本无法为他们提供庇护，而躲得远远的似乎才是最好的办法。军官们也想恢复秩序，可他们的呼喊声在猛烈的爆炸声中微不可闻，根本就无法组织起来，也只能被裹挟着向后退去。
“杀、杀……”来自城中的轰击持续了约有一刻钟，便渐渐平息，未等蒙军士兵们收拾起队伍，忽然营前传出了喊杀声，一群黑衣人一跃而起向营中杀来，还在惊慌着寻找避难之地的前哨们就在砰砰的枪声中倒地。他们急速向前突击，挑开麓角，移开拒马，冲入营中。
“敌军袭营了！”有人发现了不对，大声呼喊着，可此时场面混乱不堪，可以说是兵找不到将，将寻不到兵。有自发起来抵挡的士兵，却根本不是那些蜂拥而上的敌兵，不及交手就被击毙，或是被刺刀捅倒。无法组织起抵抗的蒙军跑的更快了，可他们逃着逃着，却发现那些袭营的宋军根本没有追他们，而是扑向了抛石机阵地。
宋军士兵驱逐残敌之时，分出了一队人他们将身上的背包挂在抛石机上，甚至只是仍在其下，然后又扑向下一个目标。‘轰、轰、轰’的爆炸声再起，如巨人般的抛石机不是被炸的四分五裂，化作漫天木屑，就是轰然倒地，燃起大火。功夫不长，上百架的投石机已经被宋军炸毁，而那些攻城车也被他们顺手给毁了，炸的七扭八歪的瘫在地上，不堪再用。
蒙军这时也反应过来，人家不是想突围，也不是意在歼灭他们，目标是那些抛石机。待他们匆忙组织起来，两道红光从地面上升起，在空中炸开。那些宋军立刻交替掩护着开始后撤，而火箭炮此时又再一次发射，试图追击的蒙军士兵只能无奈后退，看着宋军士兵在接应下从容撤回城中……
玉昔帖木儿很快获悉宋军出城夜袭，摧毁了大部分的抛石机和攻城车。天一亮他便来到北城查看情况，看着满地残破的器械，脸越来越阴沉，而心中也越来越烦躁。事实验证了自己不愿相信的判断——宋军无意放弃城池突围，也就是说敌人意在坚守此城，如此想轻易从敌手获得物资的计划不会那么轻易实现了。
攻城器械被毁，今日攻城也不过是徒耗兵力，玉昔帖木儿心里有气，下令将万夫长和尚打了五十鞭子，斩了两个负责当夜值守的百夫长，以震慑有些散乱的军心。但是他也不得不面对眼前的事实，重新考虑攻城方案和在无法获得补给的情况下如何进军。