清兵攻城不利又起劝降之念，刘良佐亲作劝民歌，希望江阴投降，阎应元不从。
江阴在坚守的同时向四方请求援助，黄蜚、吴之葵领兵至太湖，与清贝勒博洛大军相遇，二人兵败被俘后投降清朝。
海寇顾三麻子因敬慕阎应元的为人，率舟师来援苦战三日后失败，扬帆远去。
此外，义阳王来援败于砂山，秀才金矿会集精勇四百余人来援，被刘良佐以铁骑三千截在周庄左右全军俱没。
外兵屡败江阴沦为孤城，即便如此，刘良佐心有余悸不敢再攻城，只用火炮攻击北城彻夜不息。
城垛在炮火的轰击下塌陷数丈，阎应元命石匠砌墙，匠危惧不前，阎应元言辞恳切动之以情石匠深受感动，于是冒死登城修葺城垛使之牢固如初。
十四日，阎应元利用清军劝降之机，派城中老者以奉送降礼为名，暗携火药进入清军营帐，炸死清军官兵两千余人。
十七日夜，阎应元挑选勇士千人出南门劫营，或执板斧，或执短刀，或用扁担，突入敌营伤千余人。
及他营来救，应元兵已返回城中，此役之后刘良佐再次后撤扎营在十方庵。
十八日，刘良佐令十方庵的僧侣向城跪泣陈说利害，劝江阴军民早降。城中皆愿以死报国要他速去。
十九日，刘良佐策马来到城下劝应元道：“弘光已北，江南皆下，若足下转祸为福爵位岂在良佐下，何自苦如此？”
阎应元从容道：“江阴士民三百年来食毛践土深戴国恩，不忍望风降附，应元是大明典史深知大义所在绝不服事二君。
将军位为侯伯掌握重兵，进不能恢复中原退不能保障江左，有何面目见我江东忠义士民乎？”
良佐惭愧不已，又以清廷召谕相示，劝江阴士民接受招安。应元怒道：“有降将军，无降典史。”一声梆响，火箭齐发，良佐连跨三四马逸去，叹息道：“江阴人没救了！”
清朝亲王多铎闻知江阴久攻不下极为震怒，他先派恭顺王孔有德率所部兵协攻，接着又派贝勒博洛和贝勒尼堪带领满洲兵携红衣大炮前往攻城。
贝勒博洛平定松江后，统率所部二十万大军来到江阴城下，他认为刘良佐曾任明朝伯爵手握重兵，却连一个江阴县城也攻不下来无能至极，于是打了他一顿板子。
他登山而望，巡视江阴城防后，对手下讲：“此城舟形也，南首北尾，若攻南北，必不破。惟攻其中，则破矣。”
他命人绑缚降将黄蜚、吴之葵到城下，命令他们做书劝降，应元叱道：“大臣被缚，当速就死，何必喋喋不休！”
博洛见阎应元义不可动，发起总攻，分兵先抄断各镇救兵，以竹笼盛火炮鼓吹前迎，炮手披红挂彩限三日破城。
二十日至二十七日，清兵轮番攻城不息，阎应元指挥防御浴血奋战，终保江阴城池不失。
八月初，江阴民兵昼夜守御甚感疲惫，开始有人出城投降，清兵在城外四处杀掠民不聊生。
为江阴百姓不齿，那些剃发投降的人被城上看见必然痛骂，即使是至亲也像仇敌一般。
阎应元见城防吃紧，遍取民间乱发投城下诱敌，清兵惊喜报告刘良佐，良佐道：“还不能相信，去观察一下守城的人剃发了吗？”清兵察探后，方知是诈降。
博洛久攻不下心中焦急，于是重新劝降，称只要拔去大明中兴的旗号，四门悬挂大清旗号四面，只杀斩首事者数人。
其余一概不论，即使不剃发也会撤兵，阎应元看出博洛的缓兵之计，遂道：“只斩我一人？我没有罪凭什么杀我！”议不决而止。
博洛又称只要在四城竖起大清旗四面也会立刻退兵，阎应元情知有诈，仍不应。
此后摄政王多尔衮晓谕招安，博洛命人用箭射入城中，言明已亡何苦死守？
阎应元命人在书后补上：“愿受炮打宁死不降！”射还给清兵。
中秋前后，百姓携壶提觞登上城楼举杯痛饮，诸生许用模仿楚歌作《五更转曲》，让善歌的人登高传唱，以笙笛箫鼓相和。
当时天无纤翳皓月当空，黄弩、师鼓、胡琴于西城之敌楼，歌声悲壮响彻云霄。
清兵争着靠前倾听，或怒骂或悲叹甚有泣下者，歌中唱道：“宜兴人，一把枪。无锡人，团团一股香。
靖江人，连忙跪在沙滩上。常州人，献了女儿又献娘。江阴人，打仗八十余日，宁死不投降。”还有许多歌曲，但意思大致如此。
二十一日，博洛令数百人把二百余座大炮全部搬到花家坝专打东北城，城上因敌炮猛烈，见燃火即躲到围墙后面，炮声过后再登上城楼。
清兵看到这种情况故意放空炮，并让炮中只放狼烟，烟漫障天咫尺莫辨。守城者只听炮声霹雳，认为清兵不能很快进入。
殊不知清兵已潜渡城河从烟雾中蜂拥突上，众人来不及防御而崩溃，江阴终于被攻陷了。
当清兵上城时，一队民兵对城列阵，清兵怕有埋伏僵持半日不敢进攻。到黄昏时城中鼎沸，民兵阵脚散乱清兵才敢下城。
城破之时，阎应元端坐于东城敌楼之上要了一支笔，在城门上提到：“八十日带发效忠，表太祖十七朝人物，十万人同心死义，留大明三百里江山。”
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