两日后，刘光世率领本部一万兵马，并携带西路军配属的三十架轻型投石机、大量神臂弩及震天雷，浩浩荡荡开出蔚州，兵锋直指应州。
与此同时，西路军主力也在刘法和张叔夜的调度下，开始向寰州、朔州方向施加压力，牵制辽军兵力，策应刘光世部的行动。
应州城外二十里，宋军前锋营地。刘光世并未急于攻城。他亲自带领斥候和参谋，远远地观察着应州城的防御。只见城墙上旌旗招展，守军身影绰绰，防御工事明显经过了加强。
“耶律松山果然有所准备。”刘光世放下千里镜，对身旁的副将和参谋道，“看到没有，城墙上加装了不少挡板，是为了防御我们的神臂弩和床弩。瓮城也加固了。”
“将军，是否按照常规，先以远程器械轰击，再派步卒攻城？”副将请示道。
刘光世沉吟片刻，摇了摇头：“儒州之战，韩帅已证明强攻伤亡太大。耶律松山想必也研究过儒州战例，有了防备。我们不能一味硬碰硬。”
他目光扫过应州城周边地形，最终落在了一条流经城西的河流上。时值初春，河水虽然不算丰沛，但并未完全冻结。
“我们的优势在于器械和骑兵。”刘光世眼中闪过一丝谋略的光芒，“传令下去，明日拂晓，步军大张旗鼓，于城南摆出主攻态势！所有投石机、床弩，都给老子推到城南，狠狠地轰击城墙，做出全力攻城的假象！”
“那真正的主攻方向是？”副将疑惑。
刘光世指着城西：“这里！耶律松山知道我们有骑兵，定会防备我们绕城袭击。但他兵力有限，主力必被吸引在南城。我亲率两千新骑兵和一千跳荡队，趁夜色潜行至城西！待南城激战正酣，守军注意力被吸引之时，你们在城南发动一次真正的猛烈佯攻！而我，则从城西，利用河道旁的隐蔽地形接近，寻找防御薄弱处，用震天雷炸开缺口，或者寻找机会攀城！打他一个措手不及！”
副将闻言，眼睛一亮：“将军此计大妙！虚实结合，攻其不备！”
刘光世嘴角勾起一丝冷峻的弧度：“记住，此战关键，在于南城的佯攻必须足够逼真，要把耶律松山的主力牢牢钉在城南！另外，命令杨再兴（原龙骧军悍卒，因功升任骑兵营指挥使）率领骑兵，在城西得手后，立刻突入扩大战果！”
“末将明白！”
夜色降临，宋军大营开始紧锣密鼓地准备。南面营地点起无数篝火，人喊马嘶，器械调动声音清晰可闻，一副明日即将发动总攻的态势。而在夜幕的掩护下，刘光世亲自率领着三千精锐，人衔枚，马裹蹄，悄无声息地向着城西方向迂回而去。