現在劉知遠來了，派人前去商討投降一事。杜重威卻食言返回，拒絕使節入城。這令劉知遠非常惱火。
慕容彥超趁機火上澆油，“幹他呀！我的親哥哥，您還看不出嗎？高行周與杜重威一唱一和，裡應外合，玩兒咱們呢！他跟杜重威是親家，咱能聽他的嗎？夜長夢多，咱可別節外生枝，咱等不起呀，想想辦法，幹他一炮！”
劉知遠意志動搖了，終於還是接受了慕容彥超的主戰思路，下令強攻。
出乎預料的是，魏州守軍異常頑強，竟然爆發出了驚人的戰鬥力，屢屢挫敗劉知遠的進攻。
劉知遠親自督戰，命各將領從多個方向發起強攻，從凌晨四點開始，一直打到上午八點，四個小時的激烈交火，後漢士卒陣亡一千多人，受傷一萬多人，損失極為慘重，沒有取得絲毫戰果。
慕容彥超這才閉起嘴巴，夾著尾巴、垂著耳朵，溜著牆根兒，成了小透明。
魏州守軍為何會有如此高的戰鬥力呢？話還要從劉知遠入汴時說起。
當初，蕭翰撤離汴州的時候，留下了一千五百幽州兵，幫助李從益防守汴州，同時也是防止李從益變節投敵。
劉知遠進入汴州後，非常擔心這些幽州兵會謀反，於是把他們集中到繁臺（汴州城內），集體屠殺。現在，原趙延壽部下的張璉奉耶律麻荅之命，率領兩千幽州兵進駐魏州協防，劉知遠多次派人誘降，承諾只要開城投降，就會得到赦免。
張璉輕蔑地冷哼一聲，問道：“繁臺一千五百幽州兵，他們犯了什麼罪？啥也別說了，我們寧死不降！”
劉知遠無奈，只能被迫再次採用高行周的計謀，圍而不攻，截斷魏州糧道補給線，活活困死他們。
當時間進入到11月，魏州的糧草儲備基本告罄。
杜重威困守孤城，外無援兵，內無糧草，萬般無奈之下，只能選擇投降。先前，在他決定叛變時，幕僚王敏哭泣苦勸，現在，杜重威派王敏攜帶降書順表，出城投降。
隨後，又派兒子杜弘璉親自去往劉知遠大營；次日，又派妻子宋國長公主石氏（石敬瑭妹妹）去往劉知遠大營。以此表明自己投降的誠意。
劉知遠扣下了杜弘璉，放石氏回城。
11月27日，杜重威大開城門，出城投降。
據史籍記載，截止到杜重威投降時，魏州百姓餓死了近80%，觸目驚心的數字！活著的人，也一個個皮包骨頭，如一具具會喘氣的骷髏。
至於頑抗分子張璉，他仍打算抵抗，拒絕投降。劉知遠便鄭重其事地做出承諾，只要他們投降，就允許放他們回幽州老家。放這支幽州兵回家，是後漢政權的紅標頭檔案，劉知遠的正式詔書。