李靖不是他的無良表侄子陳喪良，一遇雄關堅城就只會琢磨如何偷雞摸狗，全然不去考慮如何正面應對攻堅難題，為了將來更多的中原名城和塞外雄關，李靖明知冷泉關不好打卻依然還是迎難而上，經過嚴密準備後，五月三十這天，隋軍將士也終於向著冷泉關發起了正面進攻。
攻打冷泉關最大的難點就是道路狹窄，兵力無法展開，大型攻堅武器更難靠近關牆，隋軍將士攻打關門只能是少量少量的分批投入兵力，打兵家最為痛恨的添油戰術，太原軍則可以憑藉關牆頂端、羊馬牆、關樓和兩旁高地佔據局部兵力優勢，給隋軍以遠近並施的立體打擊。正常情況下，只要守軍不出差錯，內部後方不出問題，不管換那一名隋軍將領來指揮這次戰事，也得象波斯老大薛西斯一世在溫泉關一樣的苦逼丟臉。
還好，李靖註定不可能變成薛西斯那樣的倒霉蛋，且不說指揮藝術方面的巨大差距，武器裝備方面的發展進步也決定了太原軍重現不了斯巴達三百勇士的輝煌，隋軍正式發起正式攻關時，首先上場的就是提前數百年出現的青銅火炮，讓太原軍吃過兩次大苦頭、畏之如虎的青銅火炮。
必須得承認，李家兄弟和太原軍也是很擅長汲取經驗教訓，知道隋軍的火炮厲害，不僅在關內準備了大量的盛土麻袋可以隨時堵死關門，還花了大力氣加固關牆和關樓，同時冷泉關以南的狹窄地形也是太原軍應付隋軍火炮的信心所在——此前陳喪良為了耀武揚威，兩次對太原軍使用火炮，都是把十二門火炮一字排開，佔據寬度超過二十丈，所以太原軍一直認為隋軍火炮只有一字排開才能發揮威力，不然後面打出的炮彈肯定會打到前方的火炮。
職守冷泉關的李建成心腹張綸很快就傻了眼睛，隋軍帶來的二十門火炮是沒辦法在穀道中一字排開不假，穀道之中最多只能橫著排開三門火炮也不假，然而隋軍將士在袁天罡的指揮下，卻將十五門火炮交叉布置在了冷泉關東南面的一處較為開闊的緩坡之上，為了把沉重火炮運上緩炮，隋軍將士還在坡道上鋪上了稻草和馬糞，用來減少摩擦方便運輸，另外五門火炮則被隋軍將士布置在了冷泉關西南面的汾水河畔，形成了交叉覆蓋冷泉關的射角，並沒有一門火炮象往常一樣，是直接布置在冷泉關的關門正面，也把正面空間讓出來給隋軍將士列隊保護火炮陣。
更讓張綸和太原軍將士目瞪口呆的是，隋軍火炮與冷泉關的距離，最近的一門也在一里以外，最遠的則在一里半以上，這樣的距離不僅遠離了冷泉關守軍投石機和強弓硬弩的打擊範圍，就算冷泉關牆上可射五百步的床子弩，也最多只能勉強打到距離最近的那門隋軍火炮，到時候很肯定成了強弩之末，威力已然小得十分可憐。見此情景，張綸忍不住帶著絕望的語氣慘叫了起來，「賊軍火炮能打那麼遠？這怎麼可能？！」
沒經驗也沒辦法積累經驗，為了壓制隋軍布陣和鼓舞士氣，張綸果斷命令太原軍的二十門床子弩搶先發射，射擊最近那門隋軍火炮，結果前端形似斧頭的巨箭雖然勉強射出了一里以上的距離，卻大都已經準頭偏得十分離譜，只有五六支箭勉強射到隋軍那門火炮的近處，也僥倖射傷了一名躲閃不及的隋軍炮手。
床子弩的上弦速度有多慢大家都知道，還沒等太原軍射出第二波巨箭，隋軍火炮就已經先後布置到位，然後得到袁天罡親自培訓的隋軍炮手迅速測算了射高和瞄準了目標後，袁天罡令旗一揮，隋軍火炮立即開始轟鳴發威，太原軍的床子弩陣也就永遠都沒有了一起發射的機會。
李靖動用火炮的攻擊目標並不是已經經過反覆加固的冷泉關關牆，更不是肯定會被堵死的關門，而是太原軍關上的床子弩和關內的投石機，還有太原軍在冷泉關兩旁高地修建柵欄土壘工事，第一輪齊射全是轟擊冷泉關的關牆頂端。沉重的實心鐵彈帶著呼嘯巨響砸到關牆上，當場就廢掉了三架造價昂貴且製造耗時的太原軍床子弩，捎著帶走三十來條太原軍士兵人命，此外還有幾顆炮彈越過關牆直接轟在關內，又砸毀了一架太原軍投石機。
太原軍將士的驚叫慘叫聲中，隋軍火炮繼續如雷轟鳴，實心炮彈也不斷砸到關牆上下內外，砸在牆面上的留下深大彈坑，砸在箭垛上的爆起嗆鼻煙塵，砸到關牆頂端的帶著太原軍士兵生命，打到關樓上的激起漫天木屑瓦片，轟進關內的則是看那些太原軍士兵倒霉，或者那一架投石機受難。震耳欲聾的火炮轟鳴聲在穀道內不斷回蕩，太原軍將士則趴在關牆上瑟瑟發抖，不斷祈禱隋軍炮彈千萬不要打中自己。
張綸也被親兵強行按到了箭垛後的射擊死角處，看著自軍士兵在不斷彈跳的炮彈面前奔逃慘叫，死傷連連，又看到經過反覆加固的關樓仍然抵擋不住隋軍火炮，仍然在炮彈面前不堪一擊，不斷變得千瘡百孔，還有看到自軍花費重金辛苦打造的床子弩一架接著一架的變成零件木屑狀態，張綸的心中一片茫然，根本就不知道如何破解隋軍的火炮戰術，也更不知道如何讓麾下將士在這些可怕武器面前恢複信心和鬥志，張綸唯一所能做的，也就是祈禱隋軍隊伍的炮彈和火藥趕快用完，或者是趕快停止用火炮轟擊，趕緊派軍隊上來真刀真槍的打上一場。
李靖當然不會讓張綸如願，且不說隋軍彈藥相當充足，隋軍接下來的攻堅壓力實際上也並不是很大，拿下了冷泉關後，太原軍主力如果選擇堅守其他小城，那麼隋軍根本用不著動用太多彈藥就有希望破城，太原軍主力如果全面退守老巢太原城更沒關係，太原城是城高壕深堅固無比不假，但太原城所處的三山夾兩河的谷地地形，卻註定了隋軍根本不需要依賴火炮就能拿下城池，所以隋軍的火炮始終就一直轟鳴不休，李靖也從半點沒有就此停止炮擊戰術的打算。
冷泉關守軍在隋軍火炮覆蓋下瑟瑟發抖的同時，李建成和李二兄弟也帶著一軍來到冷泉關北面觀戰，然而他們的耳膜不但一直被隋軍火炮的轟鳴聲震顫，還在沒有來得及靠近冷泉北門半里的位置上，就被忠心耿耿的太原軍將士攔住了他們的去路，向他們提醒道：「兩位都督，不能再往前走了，陳賊軍隊的炮彈有時候會越過關城打到前面，剛才就有一個弟兄差點被打中。」
「賊軍火炮能打這麼遠？」
李建成驚訝抬頭看去，結果很湊巧的是，剛好有一枚隋軍炮彈越過了冷泉關，直接打到了李建成側前方百餘步外，落地後余勢不消，又彈起蹦出八九步方才停下。見此情景，李建成和李二忍不住對視了一眼，也彼此都看到了對方臉上的震驚神情。
又過了不少時間，李建成才在不斷響起的炮聲中自言自語的說道：「想不到應良賢弟的火炮威力如此之大，看來就算他不知道我們的水攻戰術，我們也很難堅守到汾文二水的汛期來臨。」
「兄長，其實你我心裡都很清楚冷泉關靠不住，冷泉關是關不是城，無法駐紮過多軍隊，更沒辦法有效輪換軍隊協防助防，根本招架不住陳賊軍隊不惜代價的正面強攻。」李二冷笑說道：「欲守雀鼠谷，先守靈石城！丟了靈石城，就等於是丟了一大半的雀鼠谷天險，剩下一個冷泉關能擋住賊軍多久？賊軍整體實力又遠在我軍之上，丟了冷泉關就算我軍還有介休可守，賊軍也大可以從容圍城分兵去打太原城，就算賊軍不肯分兵，區區一座介休小城，又能守住多少時間？」
「這點我當然知道，我唯一失算的，也就是你姐夫會中王伏寶匹夫的奸計，早早就丟了至關重要的靈石城。」李建成坦然承認二弟沒有說錯，然後又說道：「但你的禦敵戰術也有弱點，首先我們的騎兵數量就少得可憐，和騎兵眾多的敵人打游擊戰根本毫無勝算。其次是太原城那裡的先天弱點你也知道，敵人只要來一個引水灌城，我們就馬上無計可施，只能是束手就擒。」
「兵貴精不貴多！」李二自信的說道：「只要兄長你敢放心把騎兵都交給我，我保管可以讓陳賊軍隊的糧道後路日夜不得安寧！陳賊麾下那幾個騎兵大將我還不放在眼裡！」
「至於引水灌城，更沒關係。」李二又冷笑說道：「且不說陳賊假仁假義偽做愛民，不肯用此毒計，就算他真的引水灌城又有什麼關係？春秋時知伯勾結韓康子、魏桓子攻打晉陽城，引晉河汾水淹城，守城的趙襄子引軍巢居而處，懸釜而飲，照樣堅守了整整三年，最終還贏得了反敗為勝的機會！陳賊真要引水灌城，了不起我們效仿趙襄子就是了。」
「那百姓怎麼辦？」李建成反問道：「我軍主力退守太原，戰火燒進我軍控制區腹地，我軍治下的百姓豈不是得生靈塗炭，飽受戰火荼毒？再說了，春秋時晉陽城人口稀少，趙襄子倒是可以巢居而處，懸釜而飲，現在太原城人口十餘萬，你叫這十幾萬百姓全都跟著我們巢居而處，懸釜而飲？」
「兄長，小弟真是不明白，你到底真是菩薩心腸？還是婦人之仁？」李二譏諷笑道：「兄長你這麼愛護百姓的話，那你當初追隨父親起兵做什麼？就算你治軍嚴格，於民秋毫無犯，你在戰場上殺的敵人士兵，難道不是人命？難道他們小的時候和老了的時候不是普通百姓？」