凉军的前锋虽已兵临长安城下，但却没有立刻合围。
长安城周长近六十余里，城池高峻，常人靠蚁附完全无法攻破，这在前文已有赘述。除此之外，长安城外有两丈深三丈宽的壕沟，作为防御敌人的第一道屏障，在城东又有王渠隔绝，这是中宗修建上林苑时，从南山开沟引水，此时也可作为遮蔽，阻挡凉人骑兵在此处纵横。
更为要命的是，长安在城内又有子城，为皇室百官和禁兵居住。即使攻入长安，凉人也不定能立马擒住王允。这又给追求速战的凉军带来了一层阴影。
贾诩对此倒不着急，他原本就没打算硬攻长安。只是和诸部协商之后，次日一早，依旧在四面将长安团团包围。而派张济去攻打槐里，槐里空虚，很快被张济占据，而后张绣领数百轻骑，沿着渭水一路往扶风而去。其间可见无数荒山萋萋，直到一整片化为焦炭的坞堡废墟前，张济稍停脚步。
或许郿坞造的过于伟大，虽然吕布率军在此抢掠一空，但是郿坞是毁不干净的，断壁残垣里，尽是肃杀寂静之气。张济派人寻觅了一番，找到了吕布破堡后填尸的地方，随即在坑前祭拜一番。只短短三个月，这座尸坑已经冒出了片片杂草。
但张绣的任务并不是在此祭拜，他率军继续西行，往西百里，直奔陈仓城下，他向城中射出劝降的箭书，陈仓城的守军多受过董卓恩惠，看到射书，当即投降开城。
等贾诩收到这个消息的时候，还在八月初七的早上，他收到消息，非常高兴，传令对众人说：“陈仓已下，我们已有了归路了。诸位不要担心后方，只管一心攻城，此次进围长安，我们进可执掌神器，退可回归陇上。还有什么可怕的呢？何况前日上天降上征兆，是说我们必能战胜，请诸位不要辜负天意啊！”
军中士气更为大振，于是快速开始对长安的合围。
与高陵城不同，以凉军十四万之众，对长安也不能四面围攻，考虑到城北有藕池，城东有渭水，城西有王渠，这三面都不利骑兵机动，于是军议之后，凉人决定在三面留部分兵力封堵城门，结栅栏防止守军外逃，而后将主要兵力放在城池的南面上。
长安城的南面是一片微微起伏的山原，名叫龙首原，又叫龙首山，传说上古有黑龙自长安樊川蜿蜒北行到渭水饮水，它的行迹化为龙首原。而顾名思义，是这片山原的西端至渭水处突兀而起，势如龙首。长安城坐落在龙首原的北坡，而凉人将大营扎在龙首原的最高处，骑兵沿坡而下，正可所向披靡。
城中的吕布将他们的意图看个分明，在其余三面正在结栅栏的时候，突然开门袭击，随即与筑成栅栏的凉军展开激战。城外一片杀声震天，原本都在城里惴惴不安的市民与王公大臣们颇为不安，遥望杀声传来的地方，心中想象着血战的景象。王允则是急忙批了秋袍上城观看，看了一会，他又面色不变地下来了。大家纷纷猜测着门外大战的成败，可听了一会，厮杀之声不见减弱，反而又愈演愈烈的趋势，这让城中之人愈发畏惧。
此时的长安城已经戒严了，除去王公与朝官之外，其余人一律不得外出上街，并且若有临时征召，百姓皆不能推辞。可这般紧张的时刻，他们岂会不想知道城外战事的结果呢？于是都搬着梯子，从院墙里望向城墙，希望能够亲眼目睹一二。
过了大约有半个时辰左右，城外的厮杀之声终于小下去了，靠近霸城门的百姓们望见城门大开，突出的骑兵们又从城外撤了回来。
这次出击吕布大约带了五百骑兵，本以为留在这里结栅栏的不过是些许杂兵而已，没想到凉人反其道而行之，精兵没有放在龙首原上，反而放在城门前绑结栅栏。这些人战术娴熟，并且由伤好的李傕之弟李应带队，以三重枪阵配合强弩，令吕布除了第一次冲阵外，很快便陷入无处下手的窘境，无法扩大战果。
可他不甘心就此撤军，于是就率骑兵在此处来回盘旋，希望能够调动更多的凉人来围攻他。吕布身骑高大矫健的赤兔马，自己又身穿黑红色的两档铠甲，用白色羽毛点缀铁兜鍪，在城下非常显眼，很多人都猜得他是吕布。果然，周边的凉人抵挡不住擒获敌军主将的诱惑，都往此处靠了过来，而李应又呼喝不住。
阵型一变便露出破绽，吕布抓住这个机会，策马从一个松散的地方冲击过去，那些凉人不料他竟然还敢反冲锋，都吓了一跳，朝着吕布胡乱放箭。吕布的从骑多被射伤，余众散开。吕布身上也中了十余支箭，但因为甲厚，没有受到大的伤害。
但这再次导致了吕布阵型又拖长了。鹰鹞都尉盖顺跟在后面，想去支援吕布又不可得，这时候李应抓住机会，提矟上马，单骑与盖顺挑战，盖顺不敢大意，也持矟迎击。两马对冲之际，两人迎锋对刺，第一次却都刺空了。这个时候，两匹马已经贴在一起，李应飞快抽刀，闪电般拍刀拍在盖顺的兜鍪上，把兜鍪打歪了，发髻散开下来，正好遮住了他的面目。李应顺手拽住他的头发，把刀尖捅进他的口中，捣烂了牙齿和舌头，一直贯穿到喉咙，再用力拔出，鲜血顿时从口中汩汩外涌。李应顺利地割取了盖顺的首级，又牵走了他的坐骑。
这给出城的骑军巨大的军心打击，吕布本来杀得兴起，见状不禁在心中大骂，只好又策马突破重围，将众骑团为一团，又杀了回来。凉人们看到吕布来去自如，知道留不下他，也就不去追击了。
王允得知盖顺的死讯，心绪非常沉重，他对随行的人员说道：“我现在这个位置，原本应当是元固兄的（盖勋），可他去世得早，没能见到董卓身死，只能由我勉强担当重任。可如今我却连他的孩子都没照顾好，九泉之下，他可会怪罪于我吗？”
除去其父的遗泽外，盖顺本人也颇有智名，在泾水之战中负责袭营纵火，功劳不小，故而朝中对他都寄予厚望，命他如荀攸般辅佐吕布，不料第一次出城反击便惨遭横死，百官都为之叹息。