事实上长安城的防御力比东都洛阳都有过之而无不及，除四周山川的天然屏障外，外有高墙维护，外墩城墙宽达八丈，可容十多骑并排而驰，城楼宏大，四面十二门，门与门之间可相互照应，门前有渭水之水形成的护城河。城墙上到处都是弩箭机，这种弩箭机每发射一次，就会射－出上百只劲箭，射程更在五百步以外，威力十分强大。另外，檑木、滚石、磨盘、石灰粉、桐油等守城工具更是堆积如山，实在是不容易攻克。
牛辅和贾诩站立在距离城头十里外的高达五丈的箭楼上看着长安城。贾诩道：“据我所知，吕布的人马已经是长安城内的最后一只生力军，吕布战败之后，城内的残兵败将加在一起最多不过一万人，就算他王允有通天的能耐也守不住城池。”
牛辅担心的说：“本太师最害怕的就是王允以天子的名义发出檄文要求各地诸侯前来勤王，那我们可就被动了。”贾诩笑道：“太师放心，就算他发出檄文，也不会有一路诸侯前来支援的。”牛辅道：“这是为什么？”贾诩道：“距离我们最近的曹操、袁术反目成仇互相敌视互相牵制，动弹不得，而袁绍最近又和公孙瓒争夺青州无暇顾及。其他的诸侯不是距离太远就是胸无大志，怎么肯派兵支援，王允已经是俎上之肉，任凭太师宰割了。”
牛辅看了一下时辰，已经日落西山了，吩咐道：“今天就算了，明天一早全军出动，包围长安城。”
第二天大清早，太阳刚升起一竿子高，牛辅率领十万大军进逼长安城。一上来就摆出从东西南北四个方向一起攻击的架势。
牛辅主攻东门长乐门，典韦攻西面安定门，高顺攻南面永宁门，李傕攻北面安远门。十万大军，每一路两万，浩浩荡荡的向长安城进发。
王允一早就来到了城头上，就像贾诩说的吕布战败之后，他手中只剩下一万不到的人马，面对十数万大军，急的脑门子冒汗就差跳脚了。
尽管如此，牛辅的军队并不是一帆风顺，长安城实在太高大太坚固了，加上王允亲自守城激励士气，并且在城头上造谣说：西凉兵进城后将要屠城。所以，士兵们同仇敌忾奋勇作战，第一天的攻击居然受挫，牛辅损兵折将，没有踏入城内半步。
回到军营之后，贾诩又献计，要求牛辅只围不打，切断长安城的粮道，用不了半个月，王允除了打开城门投降没有半点出路。
牛辅下令把城池团团包围，一只苍蝇也不能放出来。这几年长安城附近一直大汗，粮食本来就减产，加上军阀掠夺，饥民无数，城内的存粮根本有限，不到五天的功夫，城内的小户就断粮了，十天一过，大户的粮食也纷纷告罄。就连宫中的饮食业即将断绝，王允和士兵们也是饥一顿饱一顿。除了吕布之外。