四月，大蒙古国三路大军三十余万人马，陆续会师于中都城下。木华黎的第四路军还带来许多打造的攻城长梯。
成吉思汗对木华黎说，上次我们收缴的放弩车怎么没有带来啊？
木华黎说，放弩车体大且笨重，不便长途运送，故臣未带，但臣组建一支千人队，都由能工巧匠组成，专门用来制造攻城器具和各种武器的。中都城外树木甚多，如果成吉思汗认为有必要，我马上命令他们去附近伐木造车。
五月初一凌晨，成吉思汗指挥蒙古大军向中都发起进攻。十万蒙古步兵在十万蒙古骑兵的掩护下，使用长梯等攻城器具攻打中都城墙。
为了应付蒙古大军再次攻打中都，完颜承晖也是做了大量准备。此时中都守卫军有十万人马，还有二十多万百姓负责后勤供给。蒙古大军还没有开到中都城下时，完颜承晖已经找来大量工匠，制作了一百台重型放弩车，每台放弩车都有一千斤重，可以发射一米长的弓箭，射程可达一里之外。此外完颜承晖还命人制作了二十台抛石车，体积重量和放弩车大同小异，唯一不同的是抛出去的是石头，虽然抛的距离没有弓箭射出去那么远，但是杀伤力还是很大的。
当蒙古大军开始攻城时，完颜承晖就指挥武卫军通过运用放弩车放箭、抛石车抛石的方式阻挡蒙古大军进攻，蒙古大军攻城受阻。
成吉思汗唤来木华黎说，你即刻命令你的工匠千人队，到附近的山里采伐树木，制造放弩车和抛石车，我让耶律阿海的第五路军协助你们。
于是成吉思汗命令全军放慢进攻速度，养精蓄锐，等放弩车和抛石机制造出来再进攻中都。
不到一个月，木华黎的弓匠千人队就制造出一百台放弩车、一百台抛石车。木华黎又从第四万人队选出两千精干士兵，组成两个千人队，负责学习使用放弩车和抛石车。
六月，蒙古大军使用放弩车和抛石机开始轮番进攻中都，金军武卫军也使用放弩车和抛石机抵抗。但是蒙军的弓箭十分充足，中都附近山上的石块更是取之不尽、用之不竭。而金军的弓箭和石块日益减少，渐渐无法抵挡蒙军的进攻。
蒙古大军稳步推进，三日后就攻到中都城下。
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