周瑜拿到图纸，细细审查了一遍，见设计十分精妙，顿时心下大喜，命令工匠按图制作。
由于投石机需要的牛筋、骨胶、上等木料等物数量巨大，周瑜大军此时远离江东，难以收集到足够的材料，因此耗费了二十余日，搜遍了军中材料，也才打造出了三十架投石机。
周瑜即命将之推到城下，在城外三百步上列成阵势，投石机一起抛投石块，数十斤重的巨石顿时从天而降，猛烈地轰击在平都城头。
投石机一个时辰可以发射四轮，一天攻击五个时辰，三十架投石机总共可以抛投六百块巨石，平阳小城，如何能够抵挡？
仅只一天，城墙便有多处损坏，城中守军也死伤数百，不敢上城防守，军心士气大跌。
周瑜见状，心下暗喜。
至夜，战事稍息，平都城北门突然打开了一半，城中有数百精兵趁着夜色悄悄摸出城外，一步步往周瑜营寨摸去。看看将要到达，为首大将抬头望见辕门后边果然立着数十架高大的投石机，当即大喜，将手一招，数百士兵呐喊着就要冲进去焚烧投石机。
正在此时，四周突然喊声大作，无数火把突然点起，将辕门之外这一片开阔之地照的透亮。
周瑜身胯良马，来至辕门，笑指川军道：“你等欲来烧我投石机，如今入我埋伏，何不早降？”
蜀军为首将领乃是邓贤（非川中四大名将之一的邓贤，只是同名），是孟达的亲外甥，眼见被围，大骇之下领兵掉头就跑。
周瑜愣了一愣，急忙挥军掩杀，左边甘宁、右边吕蒙分别杀出，将邓贤围在中间，正厮杀间，平都城门大开，孟达引兵杀出，拼死力战，将邓贤救出，同回城中去了。
周瑜胜了一阵，杀敌近千，也自收兵回营。
次日，周瑜引得胜之兵来到城下，大声向孟达招降。孟达在城中听见，转头再看看城中兵马尽皆垂头丧气，心中长叹一声，对外喊道：“周瑜，你无故犯我疆界，我岂能投你！有胆的你就尽管攻城，看我川中儿郎怕不怕你？”
周瑜闻言，命令投石机继续进攻，一连轰击了三个时辰，城中仍旧不投降，甘宁道：“大都督，那孟达看来铁了心要坚守，如今城中守军被投石机打得心惊胆战，不敢防守城墙。末将愿为前锋，请都督再发一轮飞石，末将领数百精兵跟在飞石之后攻城，必可一鼓作气，拿下城头。”
周瑜大喜，当即任命甘宁为升城督，领五百精兵当先攻城。
不多时，投石机准备完毕。甘宁对主管投石机的校尉道：“待我领兵冲到城下二十步时，你再发石。”
于是甘宁命令敲响战鼓，领兵抬着云梯伴着隆隆的鼓声往城墙冲去，孟达在城中听见鼓声和呐喊声，知道周瑜挥军攻城，急忙催促士兵上城防守。不料士兵们刚刚上城，江东军的投石机却又再度发威，天上飞石轰然砸下，将数十名士兵砸得骨肉成泥。
众士卒大惊，纷纷退下城墙，孟达大怒之下，挥剑连杀数人，一众守兵却仍旧不敢上城。
此时甘宁已经杀到城下，搭起云梯，一马当下爬上了城头，后续兵马也陆续上城。孟达见状，知道大势已去，只得率领着千余亲信兵马弃城，再次往上游逃去。城中其余兵马四散而逃，被周瑜分派兵马追击，俘虏了近两千人。