Едва начинался рассвет, как с деревянным стуком начинали грохотать осадные машины, круша городские стены и башни, ломая толстые бревна и проламывая кровлю городских укреплений. Тучи стрел осыпали город, ратники оставляли на стенах дозорных и спускались вниз, чтобы не нести ненужные потери. Ров давно был завален, и тяжелый таран бил в ворота, сотрясая до основания всю надвратную башню, за которой стояла княжеская и черниговская дружина, готовые принять на себя первый и самый страшный удар прорвавшегося в город врага. От страшного грохота ударяющихся о стену ядер закладывало уши, во все стороны летели щепки и осколки камней, которые наносили ранения тем, кто не успел укрыться. К полудню южная стена не выдержала и начала разрушаться, а вскоре с грохотом посыпалась вниз – поднимая тучу пыли, катились по склону вала бревна, медленно заваливались и оседали срубы, с громким треском, совершенно разбитая, накренилась одна из башен. Торжествующий вой орды, кинувшейся в образовавшийся пролом, был слышен на многие версты – нукеры быстро добежали до города, перешли заваленный ров и стремительно стали карабкаться на вал. Сжимая в руках рогатины, топоры, мечи и кистени, навстречу им кинулись русские ратники и сверху ударили по монголам – началась страшная рукопашная. Занимая более выгодную позицию, защитники посекли первые ряды степняков и сбросили их с вала, но подоспели новые монгольские тысячи, и бой возобновился. Ханские полководцы быстро сменяли утомившиеся отряды и посылали новые, но и жители Козельска, пользуясь тем, что фронт атаки был не велик, тоже могли себе это позволить. И по-прежнему грохотали камнеметы, продолжая свою разрушительную работу, они упорно долбили городские стены в других местах. А сеча в проломе не затихала ни на минуту, и даже наступившая ночь ее не остановила – сражались при свете охваченной огнем башни, многие нападавшие шли на штурм вала с факелами в руках. Багровые сполохи плясали в ночном небе над Козельском, грохот битвы раскатывался по округе, заставляя сжиматься сердца жителей из лежащих рядом с городом сел и деревень. К рассвету монгольские атаки не ослабели, а наоборот, усилились, и нукерам удалось оттеснить русских ратников на самую вершину вала. Создалась угроза прорыва в город, и в боя вступила княжеская дружина – видя, что в тесноте пролома не развернуться, гридни вытащили из-за голенищ засапожные ножи и атаковали степняков. Засапожниками дружинники владели превосходно, они вспарывали нукерам животы, резали глотки, кололи в лицо. Монгольская кровь хлынула потоком, заливая вал, и сердца ханских воинов дрогнули. Такого страшного боя даже испытанные в боях багатуры не видели – развернувшись, они бросились прочь, скатывались по склону вала и бежали в сторону ханской ставки, внося панику и сумятицу в ряды подходивших войск. Видя, что ситуация вот-вот выйдет из-под контроля, Субудай распорядился штурм прекратить, а войска отвести – после страшной бойни на валу нукерам просто необходимо было отдохнуть и успокоиться. К тому же старый степной волк надеялся, что камнеметы проломят еще одну брешь в крепостной стене, на которую у защитников просто не хватит сил.
А в Козельске русские понимали, что одержали победу, но, с другой стороны, им было ясно, что если стена рухнет еще в одном месте, то город не устоит. Решение напрашивалось только одно – сделать вылазку и уничтожить метательные машины, и пусть враг со временем сможет сделать новые, но как знать, возможно, что за это время подойдет помощь из Чернигова. В атаке должны были участвовать самые лучшие силы осажденных – княжеские гридни и дружинники из Чернигова, всего около 300 человек. Как только закатилось солнце, из города выскользнули лазутчики и затаились во рву среди сотен мертвых тел, дожидаясь своего часа – после полуночи монгольское охранение было тихо снято, а разведчики подползли к самим вражеским позициям. К середине ночи раскрылись городские ворота, и русские воины, с мечами и факелами в руках, обрушились на врага – части охранения были изрублены, смяты и обращены в бегство. Гридни бегом бросились в сторону поля, где стояли камнеметы и раскинулся ничего не подозревающий монгольский лагерь, – лазутчики уже вырезали ничего не подозревающих караульных. Лавина русских воинов накрыла монгольский стан и начала сечь степную нечисть десятками – захваченные врасплох нукеры бестолково метались по лагерю, только мешая друг другу. Пока часть гридней рубила монголов направо и налево, остальные начали разрушать и поджигать метательные машины, а когда монгольская осадная техника занялась веселыми кострами, бросились на подмогу своим товарищам и тоже начали без милости сечь степняков.