在围城前，杜重威曾对外宣称：只要刘知远来到城下，我就投降。
现在刘知远来了，派人前去商讨投降一事。杜重威却食言返回，拒绝使节入城。这令刘知远非常恼火。
慕容彦超趁机火上浇油，“干他呀！我的亲哥哥，您还看不出吗？高行周与杜重威一唱一和，里应外合，玩儿咱们呢！他跟杜重威是亲家，咱能听他的吗？夜长梦多，咱可别节外生枝，咱等不起呀，想想办法，干他一炮！”
刘知远意志动摇了，终于还是接受了慕容彦超的主战思路，下令强攻。
出乎预料的是，魏州守军异常顽强，竟然爆发出了惊人的战斗力，屡屡挫败刘知远的进攻。
刘知远亲自督战，命各将领从多个方向发起强攻，从凌晨四点开始，一直打到上午八点，四个小时的激烈交火，后汉士卒阵亡一千多人，受伤一万多人，损失极为惨重，没有取得丝毫战果。
慕容彦超这才闭起嘴巴，夹着尾巴、垂着耳朵，溜着墙根儿，成了小透明。
魏州守军为何会有如此高的战斗力呢？话还要从刘知远入汴时说起。
当初，萧翰撤离汴州的时候，留下了一千五百幽州兵，帮助李从益防守汴州，同时也是防止李从益变节投敌。
刘知远进入汴州后，非常担心这些幽州兵会谋反，于是把他们集中到繁台（汴州城内），集体屠杀。现在，原赵延寿部下的张琏奉耶律麻荅之命，率领两千幽州兵进驻魏州协防，刘知远多次派人诱降，承诺只要开城投降，就会得到赦免。
张琏轻蔑地冷哼一声，问道：“繁台一千五百幽州兵，他们犯了什么罪？啥也别说了，我们宁死不降！”
刘知远无奈，只能被迫再次采用高行周的计谋，围而不攻，截断魏州粮道补给线，活活困死他们。
当时间进入到11月，魏州的粮草储备基本告罄。
杜重威困守孤城，外无援兵，内无粮草，万般无奈之下，只能选择投降。先前，在他决定叛变时，幕僚王敏哭泣苦劝，现在，杜重威派王敏携带降书顺表，出城投降。
随后，又派儿子杜弘琏亲自去往刘知远大营；次日，又派妻子宋国长公主石氏（石敬瑭妹妹）去往刘知远大营。以此表明自己投降的诚意。
刘知远扣下了杜弘琏，放石氏回城。
11月27日，杜重威大开城门，出城投降。
据史籍记载，截止到杜重威投降时，魏州百姓饿死了近80，触目惊心的数字！活着的人，也一个个皮包骨头，如一具具会喘气的骷髅。
至于顽抗分子张琏，他仍打算抵抗，拒绝投降。刘知远便郑重其事地做出承诺，只要他们投降，就允许放他们回幽州老家。放这支幽州兵回家，是后汉政权的红头文件，刘知远的正式诏书。