但两军交战，尹子奇也没功夫再想弄出个什么东西来取巧了，最后派人在睢阳城的西北角，用土袋和柴木累积成磴道，大约就是台阶一类的，想用这种最原始、最实在的笨办法来登城。聪明的办法尚且被破解了，笨办法更是不在话下。张巡也不与叛军交战，也不去派人拆除台阶，只是每天晚上，暗中把松明和干草等物投进正在城下堆积的磴道中，就这么过了十多天，叛军居然始终没有察觉。这十多天中，估计张巡经常没事偷着乐。之后，见时机成熟，张巡挑了一个风向有利于自己的日子，出军与叛军大战，让人顺风势纵火焚烧城下的磴道，于是熊熊大火冲天燃起，叛军无法救火，经过了二十多天大火才熄灭——想必当时空气污染一定十分严重。大火挡住了叛军，同时对城里没什么好处，搞不好跟火炉一般，又是盛夏时节，睢阳成了一座名符其实的“火焰城”。虽说大火会烧酥城墙，但毕竟可以抵叛军二十多天，也是个办法。但当时尹子奇并不知要烧多少天，所以面对大火一筹莫展，只好先撤兵了，不然这二十多天也是在这白耗。这一轮大有传奇色彩的机械战，宣告结束。叛军撤退后，张巡在城外挖了三道护城壕沟，并设置木栅来围住睢阳，然后张巡也同样在城内挖了壕沟以对抗能够侥幸进城的敌人。
通鉴评价张巡随机应变，雷厉风行，所以叛军都信服他的智谋。这话不假啊，以张巡的智谋，在古之名将当中也是很突出的了，而且他必能胜任现代黑客的职业，什么都能破解。另外，张巡在军事上灵活多变，譬如他练兵从不按什么古人的兵法，而是让部下将领们各自按照自己的方法去教习。有人就问其中的原因，张巡说：“现在和叛军作战，叛军主要是蕃兵蕃将，特点是忽合忽散变化不定，所以就需要我们锻炼应付突发的事件的能力。如果将士们动辄请示上级，一旦有突然袭击，那就来不及了。所以我让士兵们了解将领的心意，将领又能够熟悉士兵的情绪，这样再作战的时候，就如手指挥指头一样自如了。”张巡除了智谋高超，他的身先士卒也很令人敬佩，而且军令甚严。有时战斗激烈，有些将士会不自觉的后退，张巡就在阵地上对他们说：“我就在这里绝不离开，你们都应该为我回去与敌人继续交战。”所以将士无人敢再后退，又都纷纷向前，与叛军死战，最后都能打退敌人的进攻。但张巡并不是一个霸道的人，他待人很诚恳，胸怀坦荡，加之他随机应变，出奇制胜，并且赏罚分明，能够与部下同甘共苦，在军中威信很高，他部下将士都肯为他拼死效力。
但睢阳毕竟已经十分凄惨了，坚守睢阳的士兵仅剩下六百人，张巡和许远把全城分成两部分，各带一人，亲自率兵固守，张巡就守在东北，而许远则守在西南。二个人和士兵们共患难，一起吃茶纸饭，日夜苦战，再没有下过城楼。对于攻城的叛军，张巡则动之以理，晓之以情，以他们的这种逆境，居然说动了前后二百人来投诚，并为之死战，看来张巡的口才也是很出色的。
睢阳一直是在自己坚守，孤城向敌——当是时，许叔冀在谯郡，尚衡在彭城，贺兰进明在临淮，可是谁都拥兵不肯来救睢阳。不过我们也不能太责备这三个人，因为这就和当初许远不愿分粮给另两郡是一样的道理：万一那座城投降怎么办呢，岂不是白派兵去了？一旦分兵，若叛军转而猛攻自己的城，那自己又如何守得住呢？事实上，如果是这种担忧的话，是大有可能成为现实的，但说什么，见死不救都十分让人遗憾。没有援兵支持的睢阳城，守卫起来日益艰难了，别人不肯主动来援，如果自己去求援呢，未必不会没用吧。张巡这么想着，便让南霁云带三十名骑兵突围出城，到临淮去求救。南霁云出城相当不易，有数万叛军来阻挡，但南霁云十分勇猛，帅这三十骑兵直冲敌阵，左右开弓，几乎所向披靡，等突出重围后，南霁云这边仅伤亡了两名骑兵。来到临淮，南霁云见到了贺兰进明，向他表达求援的意思，贺兰进明则说：“现在睢阳城不知存亡，就算派援兵去，怕也没什么用。”南霁云说：“我以死向您担保，睢阳现在绝没有被攻陷。再说睢阳如果被叛军攻下，下一个就轮到了临淮，我们两城就好像毛和皮相依，皮之不附，毛将焉存？将军怎能见死不救呢？”贺兰进明很喜欢南霁云的这份率直和勇猛，但终究还是不肯听他的劝告，并强行把他留下，酒食侍侯，好好的招待他一番。南霁云见此，十分悲伤，哭着说：“我突围出来的时候，睢阳城中的将士已经有一个多月没有粮食吃了，就算我想在这里吃下这些美味，但又怎么能咽得下去？将军您手握强兵，眼看着睢阳就要陷落，却丝毫没有救援之意，这岂是忠臣义士的行为？”说罢，南霁云咬下来自己一个手指头，交给贺兰进明，并说：“我南霁云既然不能完成主将交给的任务，就请留下我的一个手指以表示信用，我也好归报主将。”座中的人见此都很受感动。但感动归感动，贺兰进明最终也没有派出一个人。贺兰进明之所以不敢轻易分兵救援，除了担心张巡、许远将来的功名会超过自己外，还有一个原因，就是房琯当初嫉恨他，任命他为河南节度使，又让许叔冀作他的节度都知兵马使，两人都兼御史大夫，而许叔冀自恃所部兵力强壮，而且与贺兰进明又是一样的官职，不肯接受贺兰进明的节制，所以贺兰进明担心许叔冀会乘机袭击他——那么，我们怨尤的黑名单上，除了李巨、贺兰进明，现在又加上了一个许叔冀，睢阳城破的责任，他们都有份。这样，南霁云只好离开临淮，重又回到危城睢阳。但，三十人出城还好办，入城却是怎么也不可能，所以他又到达宁陵，还好，宁陵城使廉垣肯与他一起去睢阳，于是他们率步、骑兵三千人，于八月初三的夜里，突进叛军的包围圈里，边战边进，终于进到睢阳城中，伤亡十分惨重，只剩下了一千人得以入城。当南霁云将贺兰进明不肯来援的消息说出来时，城中将士和官吏得知救兵无望，最后一点希望都被这无情的拒绝击的粉碎，无不痛哭起来——虽然一千二百多年了，我们不可能听到当年睢阳城中悲凉绝望的哭声，但单看文字足以使我们也难过起来。前面已经难过了几次，记忆犹深的是悲情三人组的悲惨下场，还有颜杲卿和建宁的死，而睢阳未破，已足以令我们先难过一阵子，后面的事情，可想而知，是比这还要凄惨的。叛军知道没有睢阳无援兵来救，又加紧了围攻。