娘子关并不仅仅只有一座简单的关隘，它是一个防御体系，有前关城、后官城，沿着侧面山坡修建了数十座建筑，用作守关士兵的营房、仓库等等，最外围一圈建筑用巨石修葺地基，高高的地基上再用青砖修建仓库，而外面就是陡峭险峻的山脊。
三百名士兵就埋伏在山脊上的灌木丛里，耐心地等待着时机来临。
关城内忽然响起一片叫喊声，三千宋军士兵出现在山道上，引发了城内五百守军的恐慌，两百多人纷纷登上关城和侧面的城墙，张弓搭箭，对准了远处的数千宋军。
山道狭窄，只能容数十人并排行走，一次也只能上几百士兵，宋军在距离关城三百步时便停止了前行。
与此同时，埋伏在山脊上宋军利用梯子翻进仓库后窗，只片刻，三百名宋军士兵全部潜入了娘子关内，他们占据高处，居高临下，一起向关城上的辽军士兵放箭。
箭如雨下，辽军士兵措手不及，纷纷中箭，十几名正在向关城搬运滚木的士兵也悉数中箭，惨叫着滚落城下，一时间城头上大乱，士兵纷纷向城楼背后躲避。
宋军发动了进攻，数百名宋军士兵举盾向关城奔跑，关城上士兵的顾此失彼，十几名士兵刚要向城下抛扔滚木，后背却露了出来，上方的箭矢呼啸而至，当即射倒了七八人。
但还是有两根滚木抛下城头，娘子关东高西平，东面斜坡险要，约四十五度，而西面斜坡则稍微平缓，三十度左右，但就是西面只有三十度斜坡，但对宋军的威胁依旧很大，两根滚木翻滚着向宋军砸去，尽管宋军躲闪，但还是四五人被连续砸中，翻滚下山崖。
但辽军的反击也就到此为止，宋军的钩梯纷纷挂上城头，士兵纷纷攀梯而上，所谓钩梯就是针对小关城设计的攻城梯，梯子前方有两个大铁钩，直接钩住城垛，梯子长度稍短于城墙高度，这样士兵的重量就全部挂在梯子上，城头上的士兵很难将梯子推出去。
只片刻，宋军士兵便攀上了城头，挥刀向辽军士兵杀去。
越来越多的宋军士兵攀上城头，城门被打开，下面的三千士兵呐喊着向关城内杀去，五百士兵最后只剩下不到百人，仓惶逃出了娘子关，赶去向主帅汇报。
娘子关城头上插上了宋军的黄龙大旗。
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