兴平二年（公元15年）八月，袁绍将二十万大军分成两路，一路以张郃为主将，由郭图为军师，带领十万大军进攻河内。
一路则颜良领军，以逢纪为军师，领兵十万进攻上党壶关。
郝昭接到斥候报告，得知袁绍大军压境，立即向上党太守顾雍禀报。同时让周仓带五千人进驻壶关城西南的屯留。李勇带五千人进驻正北的襄洹、张怀韩先领五千人进驻北的潞城，四城互为犄角。
但如此一来，留在壶关城的兵力也只剩下一万多人。郝昭知道这样做的风险，但为了拖延时间，不得不分散兵力先扛上一阵，因为只要其它三城的西面仍在自己手中，就可以随时支援，当一城受到攻击时，还可从另一城派出援军夹击敌人。
上党太守顾雍，接到袁绍十万大军压境的消息后，一边向田丰和关羽求援，一边组织联防队前去支援。
颜良带领大军来到壶关，先带着谋士、将领们上了壶关口，进抵壶关城，实地观察壶关城的地形情况。
但见险峰幽谷的尽头，挡着一座高达十五米的雄关，关前的空地宽不过两百米左右，两侧都是壁立的险峰，万壑千峰间，云遮雾绕，苍鹰盘旋，猿啼不断。
“好一座雄关！这仗不好打啊。“颜良叹了口气道。
逢纪道：“是不好打，但这也是必打之仗。并州这几年发展得非常好，只要夺取了并州，主公的势力就相当于增加了一倍。
但是，这还不是最关键的，关键在于夺取了并州之后，北幽州公孙瓒便会面临主公两个向的军事压力，其败亡也就不远了。因此，夺取并州，是主公发展战略中最重要的环节之一。”
老将淳于琼道：“如果强攻，恐怕死伤惨重也难以攻下。且关前地太，每次能投入的只有一万人左右，人再多也没用。”
辛评道：“壶关虽然易守难攻，但据斥候报告，整个上党的守军，只有三万人，真正能用于守关的并州军，只有一万多人，我们十万人攻城，又岂有不破之理？
我建议将十万大军分成十队，昼夜不停，轮流攻打，这样几天下来，关上的敌军便会消耗怠尽。即便没在守城中战死，恐怕也没力气举刀射箭了。”
颜良依其计，将军队分成十队，每队攻二个时辰，再换另一队上去，这样一来，每个队差不多两天才轮到一次攻城，军士都可以得到很好的休整，保持旺盛的战斗力。
城上的郝昭，也看出了颜良的打算，也命令将一万人分成两队，每次一队休息，一队守城。
吃过午饭后，颜良开始指挥第一个万人队进攻，士兵们躲在巨盾后面，开始清除尖桩，填平壕沟。
郝昭一声令下，关墙上的十几台连环投石机开始投掷石头。
巨盾能防箭，却防不了石头，几十斤重的石头从天空抛下来，砸在巨盾上，会将巨盾砸得粉碎，盾后的人也会肝胆俱被震裂。石头落在地上，便会犁出一条血槽，碰着死挨着伤。
城上的弓弩手则朝着被石头砸开的缺口处拼命射出弩箭。
袁军付出了近千人的代价，才终于填平了壕沟，拔掉了尖桩鹿角。
惨烈的攻城战开始了，面对密密麻麻的云梯，郝昭带领着斧头队，用铁斧砍断云梯上的挂勾，用铁叉将云梯叉倒，战斗一开始就进入了白热化。
颜良一边让人用云梯蚁附攻城，一边在城下列成箭阵，射杀守城的守军。不过并州军的钢制盔甲，起到很好的防箭作用，伤亡并不是很大。
郝昭在城上安排投掷队，投掷石灰瓶，此时刚好是西北风，石灰粉在西北风的吹拂下顺风飘向城下的袁军，对袁军造成很大的伤害，不少袁军被生石灰烧坏了眼睛。颜良只好鸣金收兵，换另一队继续攻城。
连续昼夜不停地攻城两天，袁军伤亡数千人，仍然不能攻上城头。
袁军的大营中，校尉以上的军将汇聚在起，讨论着该如何打开这个乌龟壳。连续几天的攻城失利，让这些袁等将士们有些士气不振。
颜良看了一眼手下的将士道：“壶关地势险要，短时内攻不下也属正常，大家不必如此心急。大家在一起讨论一下，看有没有什么好的办法。”
许攸走上前来，指着墙上的地图道：“在壶关的周边有三座城分别是：壶关城西南的屯留、正北的襄洹、北的潞城，这三城与壶关互为犄角，对我们军造成不少干扰。我军人多，可分兵同时攻打这三座城，给壶关城压力。”
颜良依计行事，让丑率两万人进攻潞城。让淳于琼领两万人进攻屯留城。
潞城的韩先亲自登城的丑相斗，不敌丑的勇猛，被丑所伤。张怀见情势危急，便在城头竖起红旗求援。
驻守壶关正北向的襄洹守将李勇，见潞城求援，便带领四千军绕道攻击丑后阵，将丑后阵击溃。丑只好收兵去救后阵，与李勇大战三十回合，不分胜败。
李勇是关羽的师弟，虽力气不及丑，但刀法湛，与丑相斗，几十合内倒不致落败。
张怀领三千军出城，夹击丑的军队，丑的军队两面受敌，而丑人又被李勇缠着恶斗，军队指挥不灵。丑只好弃了李勇，率军暂退。
李勇见丑暂退，考虑到丑必然再来攻城，便弃了襄洹，与张怀合军一处，同守潞城。
丑回身再战时，潞城的守军己经有将近九千人，又有李勇这样的猛将在，将潞城守得严严实实的。
周仓防守的屯留，也打得有声有色。周仓经过关羽的多年指点，武艺与李勇相当，淳于琼根不敢亲自上城与周仓交锋，只让士兵轮流攻城，消耗守军的人数和体力。
颜良连续四天四夜的攻打壶关，壶关城下死伤枕籍，血流成河。逢纪辛评也耗尽心思，各种攻城手段花样百出，却连城头都不曾登上去过，而守军伤亡还不到一千人。
颜良和逢纪等人连夜向袁绍禀报。袁绍听后，忙问壶关守将是谁，听是毫无名声的郝昭，袁绍谓然长叹道：“奈何如此良将又归王高山矣！”
辛评进言道：“壶关之战，关系到主公制霸天下的大战略，主公可再调兵五万，亲征壶关。这一战不求速胜，哪怕只是拖着王嵩的兵力，便也会导致王嵩的兵力不足。消耗王嵩的战争潜力，也是很有必要的。
袁绍道：“仲治（辛评字仲治）言之有理，只是如此消耗下去，我军伤亡也会很大。各位可还有更好的破敌之策？”
许攸道：“在太行山的几条陉道中，有一条道可直通太原，或者可以一试。”
袁绍道：“子远的是井陉吧，这条道，我也曾想过，只是井陉有黑山张燕盘踞，要走井陉恐不容易。”
许攸道：“估且一试，用于分散王嵩兵力，也是不错。”
袁绍觉得可行，便依许攸之计，命三公子袁尚领五万人马，暗中从井陉向并州渗透，与张燕争夺井陉。”
然后，袁绍亲率五万大军增援壶关的颜良。做出一副长期攻打，不死不休的姿态。
袁尚的五万人，也沿井陉一路扫荡前进，进逼井陉关中，与张燕的黑山军展开了争夺井陉关的大战。
到第六天，并州军团主将关羽和军师田丰领三万援军赶到壶关城。见到郝昭仅以一万人马守城，却在十万袁军围攻之下，激战五天五夜，杀敌两万多人而并州军损失不到二千。对郝昭的守城之能赞叹不已。
想起王嵩当初过郝昭守城之能，诸将无人能及，众人对王嵩识人之能，更是佩服得无以复加。
田丰看到袁军再次增加五万，并且袁绍的将旗也出现在袁军之中，便对关羽道：
“袁绍亲自前来攻打壶关，可见袁绍这次对并州是势在必得了，我们要做好长期坚守的思想准。也要想到各种可能出现的意外。
另外，井陉关可直通太原，我们这里兵力充裕，可让周仓领一万兵去协助张燕，固守井陉关。”
想了一想，田丰又道：“黑山军并非铁板一块，要提醒张燕和周仓，必须要提防有人叛投袁绍。为防万一，可临时向主公申请征兵一万，加强太原城的守城力量。”
关羽依其言，将在太原留下的二万锐中，调出五千给周仓，让周仓协助张燕固守井陉关。
壶关保卫战，随着关羽三万援军的到来，开始进入相持阶段，关羽无法击败兵力绝对优势的袁绍，袁绍也拿壶关这个坚城无可奈何。
不过，袁绍也不着急，依旧每天安排一次例行攻城，且攻城战斗并非像开始那样激烈。
关羽则继续让郝昭为守城主将，自己负责人员和物资的调度。双都在等待新的战机出现。
壶关暂时无忧，但是，据守河内的赵云军团却遭遇到了巨大的危机，被张郃带领的十万大军攻入了河内，连失好几个县城。逼得赵云的河内军团手忙脚乱，顾此失彼。