雖然城內守軍傷亡更大，但照此消耗下去，即便奪得城池，霹靂軍也會死傷慘重。利州城中眼下還有四千餘蒙軍，另有數千民壯，即便按一比二的戰損比，也是霹靂軍無法也不願意承受的。總參謀部隨即調整作戰方案，先是徹底控製城牆，將輕型炮吊裝到城牆之上，又派了狙擊手部署在前沿，專門獵殺蒙軍的將校和督戰隊。
“攻心為上，攻城為下”。與此同時，歐陽軒命嗓門大的士兵齊聲宣傳霹靂軍的俘虜政策，“投降不殺、隻懲首惡”。又叫軍中北方士兵傳唱北地的曲兒小調。絕望會讓人瘋狂，眼下敵人已陷絕境，又被殺紅了眼的督戰隊逼著，如果一味地強攻，必然會使其困獸猶鬥。
戰術一改變，效果便慢慢出來了。當蒙軍士兵得知投降之後並無性命之憂，原本決死之心有了鬆動。領軍的校尉和督戰隊又在狙殺之下惶恐不安，對士兵監控不再嚴密，這使得不少士兵尋了機會投降了。這些士兵的投降不僅使蒙軍防線出現缺口，也帶來了其防禦情報，使得霹靂軍突破了不少設防薄弱陣地。這些降兵帶來的最有價值的情報是蒙軍存放火油的倉庫情報。
架設在城頭的輕型火炮無法摧毀堅固的火油倉庫，霹靂軍便組織了一支敢死隊乘夜潛去。猝不及防之下，守衛倉庫的蒙軍四散而逃，火油倉庫燃起了衝天的火焰，並引發城內的熊熊大火。汪惟正聽得火油倉庫被襲的消息，隻覺得喉頭一甜，嘴角便噴出了一股鮮血。在實戰中，火油的威力甚至比震天雷還強。失去了這個大殺器，蒙軍本就芨芨可危的防線更難以守住。
大火燒毀了不少房屋，也使蒙軍設在城內的兩道防線支離破碎。霹靂軍乘機在火炮的掩護下，將蒙軍的防線打開了幾個缺口。眼見大勢已去，蒙軍防線再也維持不住，大批士兵開始成建製投降。汪惟正見狀，便率了汪良臣等汪氏族人及幾百親兵退守利州官衙大院。汪德臣營造利州城時，將官衙築得極為堅固，不僅牆體又高又厚，還設置了箭塔、碟樓等防禦設施。
霹靂軍將利州官衙團團圍住，又調來火炮進行猛轟。火炮雖然將木製屋頂炸塌，卻沒有傷到多少蒙軍。汪惟正早在官衙之中構築了土木工事，還挖了不少壕溝和地洞，輕型火炮根本無可奈何。對於這種烏龜狀防禦，如果強攻必然傷亡慘重。霹靂軍當然不會傻到強攻，而是決定又使用工程爆破手段。守軍吸取了城牆被爆破的教訓，當然拚命阻止霹靂軍靠近，更不會讓霹靂軍挖掘牆體。
州衙雖然堅固卻遠比不得城牆，況且霹靂軍根本不用挖掘，而隻需在火炮的掩護下，將炸藥包放在州衙下水道的排水口便可。蒙軍見狀自然是拚命阻止，又是投擲火把又是澆水，試圖提前引爆火藥或失其失效。他們那裡知道，這梯恩梯使用起來十分安全，要將之引爆，須得用雷酸汞才行。
連續幾次爆破之後，利州官衙主體被炸塌。在最前線指揮的曹軒仍不放心，又下令用火炮轟擊了幾輪，將占地三十餘畝官衙犁了一遍才罷手。待硝煙散儘，霹靂軍士兵衝進去收拾殘局之時，官衙之中再無半絲抵抗。裡麵的幾百人或死或傷，汪惟正及大部分汪氏族人多被炸死，生者皆隻有喘氣的份。