有了盾牌兵的掩護，填塹兵的傷亡下降了不少，帶來的麻煩是，盾牌兵疲憊不堪，要休息很長時間才能開始第二波。
就在趙軍發動第一次填塹作戰時，白起的西路軍開始行動了。五千人的方陣列成三陣，向趙軍攻城兵開進。
趙括在山包上看見西路軍開始啟動，發出號令，令趙軍轉向。趙軍似乎早有準備，旗幟招展，填塹兵後麵四陣中的三陣原地向左轉，從縱隊變成橫隊。隻有第二陣還保持著原來的正麵。
在前軍由縱轉橫的同時，後軍也於營前列陣完畢。在旗號中斜著向著西路軍的側後而去。
待趙軍變陣完畢，秦壁內一聲鼓響，北邊的壁門打開，吊橋放下，兩麵旗幟從壁門中衝出，迅速占領了兩處陣眼。在兩旗身後，一隊隊士兵分成兩列衝出，各依旗幟列陣，就在大家還有眼花繚亂之時，一千人的陣型已經列好。在口令聲中，各行列迅速前後左右對齊，望上去如刀削一般。
這種氣勢，在遠處高處觀望最為動魂，趙括就站在最佳的觀賞位置，完整地欣賞了秦軍的列陣，不由得從心中生出讚來。這支部隊隻有一千人，但卻讓趙括感覺他們才是戰場的重心所在。而這能左右戰局的一千人，出現在趙軍攻壁部隊的側麵。他們的出現，立即讓填塹的工作停了下來，因為盾牌兵不敢再衝出去掩護填塹。這一千人列陣完畢後，幾乎沒有停留，就向攻擊部隊的前陣殺來。攻城部隊本來已經隻距秦壁百步，秦軍列陣直接將這一距離拉近了二三十步。正常情況下，趙軍遇到這種情況，完全可以先敵射擊，乾擾對方列陣。但這支秦軍列陣速度太快，當趙軍反應過來，要采取措施時，他們已經列陣完畢，並向前進發了。
趙軍的態勢十分不利，他的側翼暴露在秦軍的打擊之下，隻有一翼的少數弓箭夠得著射擊；正麵的大部分兵力完全無用武之地。零零星星的箭矢劈啪地打在盾牌上，聽上去就顯得有氣無力！前進二十步後，秦軍中一聲令下，弓弦聲響，趙軍百人將立即下令“舉盾”。趙軍的盾牌擋住了從前麵射過來的箭，卻擋不住從側麵射來的箭，立即就有十來人倒下。夾在兩陣之間的填塹兵傷亡更重。尖叫、慘呼和咒罵聲響聲。趙軍的第二波箭動靜就更小了，而秦軍的第二波箭直接從側麵射來，有前排的盾牌兵相調轉方向，擋住側射的箭，但閃開的間隙又被正麵射來的箭矢趁虛而入，反而造成了更大的傷亡。然後射過來第三支箭。這時趙軍的側翼已經完全被打亂，不僅有二三十人中箭倒下，盾牌也露出很大的空當。這一波箭雨幾乎把靠近秦軍的趙軍全部清空：三波箭雨下，第一陣足有五十多人傷亡，填塹兵的傷亡不在此列。
由於填塹兵和土筐的阻攔，第二陣的士兵無法上來接應，隻能眼看著第一陣被一陣陣箭雨一口口吃掉。最後，秦軍一聲呐喊，衝了上來，第一陣再無心戀戰，一哄而散。填塹兵見第一陣被打散了，也發聲喊，四散而逃。
趙軍第二陣陣型依然嚴整，雖然有潰兵奔跑，似乎要衝亂陣形，但趙軍從盾牌後麵伸出一支支長矛和長戟，提醒那些潰散的士兵不許衝陣而過，潰兵們隻得各找出路，到處亂撞，最終向兩軍陣地的前方跑去。秦軍暫時停止前進，先清理掉倒下的趙軍。然後麵向趙軍第二陣列陣相待。
秦壁中又一聲鼓響，秦軍五千人殺出，於空地上列開陣型。這次秦軍的列陣花了一些時間，不如剛才的士兵快速。這更堅定了趙括的判斷：那一千秦軍才是決定戰場勝負的關鍵。
由於第一陣已經被打散，第二陣與第一陣之間隔著填塹兵，相距大約二三百步。在先出營的一千秦軍掩護下，秦軍的列陣沒有受到任何乾擾，很快完成。然後，五千人越過那一千人，撲向了惟一麵向自己的趙軍，隻一陣就擊潰的趙軍。
秦軍連破趙軍兩陣之時，變換了方向的趙軍已經與秦西路軍接觸上了。趙軍以寬大正麵射出漫天的箭雨，楚人隻有極少的盾牌，根本不足以抵擋，轉身就退。由於趙軍正麵過於寬大，楚人擅長的兩翼包抄也無法完成，完全成為被動挨打之勢。而這時，斜刺裡衝過來的趙軍也正好趕到，兩路夾擊，西路軍陣型更形收縮，情況不妙。