雒县已破，张任被擒，刘表命蔡瑁率五千兵马留守雒县，安抚百姓，亲率三万大军，举着火把向成都而去。
两日后傍晚，成都城外的暮色渐浓，荆州军的营帐已连成一片。黄忠率亲卫护着刘表、荀攸、贾诩，骑马沿着城墙探查城池防务。刘表勒住马缰，望着高耸的城墙，眉头微蹙：“成都城坚难破，公达可有破局之策？”
荀攸抬手示意众人停下，目光扫过成都城北的方向，又看向城墙上慌乱的守军，缓缓开口：“将军，我军出其不意，只月余兵威已临成都城下。今刘焉病危，蜀中异心早生。如今全凭坚城吊着最后一口气。我军若能一鼓作气拿下绵竹，断其退路，城内必自寻出路，如此成都不攻自破。”
他顿了顿，手指向城北：“据探报，绵竹关守军仅五千，守将高沛虽勇，兵力不足。我军士气正胜，料不出三日，便有捷报。”
刘表眼中一亮，转头看向身旁的贾诩，贾诩微微颔首，并未多言，只以目光表示认同。
“公达之言甚善”刘表当即道：“传令魏延、张勋二位将军，绵竹不破，成都难降，望二位不惜劳苦，今夜务必拿下绵竹。若有延误战机，军法处置！”
入夜，绵竹关下杀声震天。张勋亲自擂鼓，士兵们推着冲车一次次撞向城门，木屑飞溅中，城门虽未破，却已让城上守军疲于应对。高沛站在城头，指挥士兵布防，城下荆州军仍前赴后继的攻城。
魏延正在调配今夜的攻城将领，忽听得传令兵进账喊道：“报！后将军急令！魏延、张勋二位将军，绵竹不破，成都难降，望二位不惜劳苦，今夜务必拿下绵竹。若有延误战机，军法处置！”魏延听闻此处，顿感压力如山。仍拱手接令，道：“魏延领命！”随即叫亲卫道：“速请张勋将军！”
待二人碰过头，均知此战凶险。魏延见帐中校尉皆面露难色，朗声道：我为上将，尚不畏死，诸君何惧之有！后将军欲迫降成都，拿下绵竹便是首功！今后将军倚仗我等，今夜我等务必攻克绵竹，拿了这首功！”
张勋随即道：“交州之战，我等半分功劳也没捞到，而今呢？半个响屁也放不出么？”
诸将被魏延一劝，张勋一激，全都热血上涌，齐声回复道：“愿听两位将军调遣，誓死今夜拿下绵竹！”
待诸将散去，魏延对张勋说：“张将军，绵竹依山而建，城东紧邻山崖，某引士卒攀上悬崖，出其不意索降至关上——将军引军从正面全力攻城，两面夹击，绵竹可破也。”说罢挑选一千名士卒，偷偷朝山崖去了。张勋领命，开始了新一轮的攻城部署。
是夜，张勋领命后，当即将八千兵马被分为三队：前队两千人携带云梯与冲车，负责正面强攻；中队三千人手持盾牌与短刀，作为预备队随时补位；后队两千人则配备弓箭，压制城头守军火力。他亲自检查冲车的木轮与撞头，又命人将火油浇在冲车前端的铁尖上，沉声道：“今夜这一战，拼的就是速度与狠劲！前队若登城受阻，中队即刻顶上，谁也不许退！”
三更鼓声刚响，张勋一声令下，后队弓箭手率先放箭，密集的箭雨如黑潮般射向城头，暂时压制住守军的反击。前队士兵趁机推着三辆燃火的冲车，呐喊着冲向城门，木轮碾压地面的声响与火油燃烧的噼啪声交织在一起，在夜空中格外刺耳。
“撞！给我狠狠撞！”张勋勒马立于阵前，高声指挥。冲车一次次撞向城门，火星飞溅中，城门木缝里渗出木屑，却始终未被撞开。城上高沛见状，下令投掷滚石，几十斤重的石块砸在冲车上，木屑纷飞，无数推车士兵当场被砸倒。
张勋眉头紧锁，翻身下马，一把夺过士兵手中的云梯，大喝：“跟我上！”他扛着云梯冲向城墙，身后几十名精锐紧随其后。云梯刚靠上城头，张勋便踩着梯阶向上攀爬，手中大刀左右挥舞，格挡着城上射来的箭矢。爬到一半时，城上突然泼下热油，张勋左腿被溅到，烫得他闷哼一声，却咬牙继续向上——眼看就要登上城头，高沛亲自提枪赶来，一枪刺中张勋的左臂，将他挑下云梯。
“将军！”士兵们惊呼着冲上前，将摔落在地的张勋扶起。张勋推开士兵，扯下战袍下摆草草包扎住左臂与左腿的伤口，鲜血很快浸透了布条。他望着城头嚣张的守军，眼中燃起怒火，再次抓起云梯：“这点伤算什么！兄弟们，随我再冲！”
第二次登城，张勋改从城墙侧面进攻。他让弓箭手集中火力压制城头左侧的守军，自己则带着一队精锐，借着夜色掩护快速攀爬。这次他顺利登上城头，大刀一挥，砍倒两名守军，刚站稳脚跟，便有蜀军围了过来。双方在城头展开厮杀，张勋左臂受伤，发不出气力，只得单手持刀，勉强支撑。
亲兵急忙冲过来，护在张勋身前。张勋一把推开副将，从士兵手中夺过一面盾牌，“今夜不拿下绵竹，我张勋便死在这关下！”城上守军被这不要命的攻势逼得手忙脚乱，箭矢与滚石渐渐供应不上。张勋借着盾牌的掩护，死死守住城头一角，斩杀前来围攻的守军。就在此时，绵竹关西侧的山崖上突然传来震天呐喊——魏延的夜袭部队到了！
城上守军瞬间慌了神，高沛也顾不上围攻张勋，转身去应对西侧的敌军。张勋见状，高声喊道：“兄弟们！魏延将军到了！杀啊！”他忍着伤痛，率军在城头展开反攻，很快打开了一个缺口，后续士兵源源不断地登上城头，与魏延的部队汇合。
高沛见大势已去，长叹一声，扔枪投降。城上守军见主将投降，士气彻底溃散，纷纷扔下兵器。未及天明，绵竹关便被攻克。荆州军大旗在城头升起，所有将士站在城头高喊，喊声传出几十里路。
涪水关守将听闻绵竹已破，知成都北面屏障尽失，当即竖起白旗投降。
当夜，绵竹战斗映红了成都的天空，喊杀声隐隐传来。城下荆州军营寨密密麻麻，灯火通明。此时的成都城内，刘焉正躺在病榻上，听闻绵竹关方向整夜火光冲天，喊杀声不绝于耳，本就病危的他顿时气血攻心，指着窗外通红的夜空，嘴唇哆嗦着说不出话。身旁侍从连忙传唤太医，可不等太医赶到，刘焉便双眼圆睁，一口气没上来，竟当场吓死。