有了盾牌兵的掩护，填堑兵的伤亡下降了不少，带来的麻烦是，盾牌兵疲惫不堪，要休息很长时间才能开始第二波。
就在赵军发动第一次填堑作战时，白起的西路军开始行动了。五千饶方阵列成三阵，向赵军攻城兵开进。
赵括在山包上看见西路军开始启动，发出号令，令赵军转向。赵军似乎早有准备，旗帜招展，填堑兵后面四阵中的三阵原地向左转，从纵队变成横队。只有第二阵还保持着原来的正面。
在前军由纵转横的同时，后军也于营前列阵完毕。在旗号中斜着向着西路军的侧后而去。
待赵军变阵完毕，秦壁内一声鼓响，北边的壁门打开，吊桥放下，两面旗帜从壁门中冲出，迅速占领了两处阵眼。在两旗身后，一队队士兵分成两列冲出，各依旗帜列阵，就在大家还有眼花缭乱之时，一千饶阵型已经列好。在口令声中，各行列迅速前后左右对齐，望上去如刀削一般。
这种气势，在远处高处观望最为动魂，赵括就站在最佳的观赏位置，完整地欣赏了秦军的列阵，不由得从心中生出赞来。这支部队只有一千人，但却让赵括感觉他们才是战场的重心所在。而这能左右战局的一千人，出现在赵军攻壁部队的侧面。他们的出现，立即让填堑的工作停了下来，因为盾牌兵不敢再冲出去掩护填堑。这一千人列阵完毕后，几乎没有停留，就向攻击部队的前阵杀来。攻城部队本来已经只距秦壁百步，秦军列阵直接将这一距离拉近了二三十步。正常情况下，赵军遇到这种情况，完全可以先敌射击，干扰对方列阵。但这支秦军列阵速度太快，当赵军反应过来，要采取措施时，他们已经列阵完毕，并向前进发了。
赵军的态势十分不利，他的侧翼暴露在秦军的打击之下，只有一翼的少数弓箭够得着射击；正面的大部分兵力完全无用武之地。零零星星的箭矢噼啪地打在盾牌上，听上去就显得有气无力！前进二十步后，秦军中一声令下，弓弦声响，赵军百人将立即下令“举盾”。赵军的盾牌挡住了从前面射过来的箭，却挡不住从侧面射来的箭，立即就有十来裙下。夹在两阵之间的填堑兵伤亡更重。尖舰惨呼和咒骂声响声。赵军的第二波箭动静就更了，而秦军的第二波箭直接从侧面射来，有前排的盾牌兵相调转方向，挡住侧射的箭，但闪开的间隙又被正面射来的箭矢趁虚而入，反而造成了更大的伤亡。然后射过来第三支箭。这时赵军的侧翼已经完全被打乱，不仅有二三十人中箭倒下，盾牌也露出很大的空当。这一波箭雨几乎把靠近秦军的赵军全部清空：三波箭雨下，第一阵足有五十多人伤亡，填堑兵的伤亡不在此粒
由于填堑兵和土筐的阻拦，第二阵的士兵无法上来接应，只能眼看着第一阵被一阵阵箭雨一口口吃掉。最后，秦军一声呐喊，冲了上来，第一阵再无心恋战，一哄而散。填堑兵见第一阵被打散了，也发声喊，四散而逃。
赵军第二阵阵型依然严整，虽然有溃兵奔跑，似乎要冲乱阵形，但赵军从盾牌后面伸出一支支长矛和长戟，提醒那些溃散的士兵不许冲阵而过，溃兵们只得各找出路，到处乱撞，最终向两军阵地的前方跑去。秦军暂时停止前进，先清理掉倒下的赵军。然后面向赵军第二阵列阵相待。
秦壁中又一声鼓响，秦军五千人杀出，于空地上列开阵型。这次秦军的列阵花了一些时间，不如刚才的士兵快速。这更坚定了赵括的判断：那一千秦军才是决定战场胜负的关键。
由于第一阵已经被打散，第二阵与第一阵之间隔着填堑兵，相距大约二三百步。在先出营的一千秦军掩护下，秦军的列阵没有受到任何干扰，很快完成。然后，五千人越过那一千人，扑向了惟一面向自己的赵军，只一阵就击溃的赵军。
秦军连破赵军两阵之时，变换了方向的赵军已经与秦西路军接触上了。赵军以宽大正面射出漫的箭雨，楚人只有极少的盾牌，根本不足以抵挡，转身就退。由于赵军正面过于宽大，楚人擅长的两翼包抄也无法完成，完全成为被动挨打之势。而这时，斜刺里冲过来的赵军也正好赶到，两路夹击，西路军阵型更形收缩，情况不妙。