城中大火熊熊，刘志学几次派人试图进入城中，但是皆被逼出。他只能下令暂缓入城，而此时即便在城外也感受到热浪扑脸，整个寿州城池仿佛都在燃烧，上空火红一片，浓烟在空中激荡盘旋，犹如一条火龙在空中飞舞，升起落下火星四处迸溅，甚至落到了城外。
刘志学意识到城中之火已经无法扑灭，且很可能还会殃及自身，而己方阵地上摆满了火药，士兵身上也皆携带着弹药，一旦遇火就会燃烧爆炸，无法控制，于是下令后撤三里待命，只遣哨探绕城查看情况。午后大火依然没有熄灭的迹象，反而有愈燃愈烈之时。
傍晚时分，哨探回报城中有人跳城逃出，被我军俘获。刘志学急忙令人将逃人带到帐前亲自讯问，只见被被带来的十数人皆是衣衫褴褛，头发、眉毛皆被烧焦，看不清本来的面目。且这些人皆神情呆滞，眼神中带着惊恐，话都说不清楚。
刘志学令人送上食水，又安抚了一番才再次询问。如此才知，战斗开始后城中守军在炮火的轰击下伤亡惨重，士气极为低落几近崩溃，全赖守将以死相胁和开出重赏才没有立时崩溃。而助战的丁壮们同样死伤不少，不断有人趁乱逃走，起初还有兵丁拦截追捕，后来已是无人顾及。
待后来火箭炮轰城之时，四处飞落的火箭弹引发了火情，起初官府还组织人灭火，可随着起火点的增多根本扑救不及，火势渐渐失控。而火箭弹的轰击也让城中大乱，人们四处躲避，扑火也陷入停滞，于是乎火势蔓延，已经无法扑灭。至后来城中已如同一座火炉，人们纷纷逃到水塘边躲避，却被拥挤入水淹死者甚众。
避无可避之人便涌向城门，试图逃到城外躲避，但是为了防止攻城，四处城门皆已经被封堵，一时无法打开，又遭到守军拦阻，许多人被射杀不少。而急于逃命的人哪里还顾得上，纷纷向前拥去，竟然将守城的兵将冲垮，但数不清的人被踩踏而死，人们依然前赴后继攀爬而上，以致尸体堆积如山，几以城门齐高，竟然将路都堵死了。
而后人们又冲上了城垣