於是就在第二天，紅蓮教軍出動了10支小股軍隊，每支只有300餘人，分頭從穎州府裡向外突圍，以試探人民軍的反應。
穎州府的治所在阜陽，位於穎河、泉河的交匯以南的地方，其中泉河從阜陽城北邊流過，匯入西北-東南走向的穎河。平時穎河、泉河的水量都不大，河面也只有2、300米寬，河面上不僅架設了橋樑，而且在水淺緩流的河段，甚致可以步行涉水過河。但現在安徽省大水，雖然穎州府沒有被淹，但境內各條河流的水位均大漲，河面加寬，水深流急，不僅不可能涉水過河，連不少河面上的橋樑都被大水沖毀了，而且渡過穎河，便是鳳陽府的地界，因此從穎州府突圍的方向只能避開穎河、泉河，主要是向西、南兩個方向。
突圍的時間是從早上開始，但到了中午午飯的時候，有5支軍隊都先後退回到阜陽城裡，而且最少也損失過半，有2支軍隊甚致剩下不足百人，都是無一例外的遭遇到了人民軍的攔截，殺不出去，因此只好退了回來。
而到了下午的時候，又有2支軍隊退回到阜陽城裡，並且都只有幾十人回來，只原來這兩支軍隊也是在突圍之中遇到了人民軍的攔截，雖然被擋住，但這2支軍隊的主將都不甘心就這樣突圍失敗，因此又換其他方向試試，結果連試了幾個方向，均遭到了人民軍的攔截阻擊，最後還是隻能退回到城裡來。不過這兩支軍隊還收容了幾名其他突圍軍隊的散兵，根據散兵的講說，至少可以確定有2支軍隊在突圍的過程中，被人民軍殲滅。
到這個時候，10支突圍的軍隊中，己有9支宣告失敗，剩下的最後一支恐怕也是凶多吉少了，而且這也表明人民軍已經將阜陽城全部包圍，佈下了天羅地網。而在晚飯的時候，最後一支突圍軍隊也退回到城中，當然人員同樣損失慘重，並且給城中帶來了另一個惡訊，人民軍不僅僅將阜陽城包圍，而且連水路也被封鎖了。
原來這支軍隊連續換了好幾個方向突圍，但都遇到人民軍的阻截，無法突圍，帶隊的主將又不甘心退回城裡去，於是決定到河邊去碰碰運氣，也許能找到幾艘船渡過去，反正現在隊伍裡也只剩百餘人了，只要能找到5、6條船，就可以將全部軍隊都渡過去，雖然渡過河後，只能進入鳳陽府地界，那裡同樣也有華東**的安置所，但起碼可以突出穎州府的包圍圈，等到了鳳陽府之後，再慢慢想辦法。但等他們趕到河邊時，卻發現在河面上有幾艘鐵艦來回巡視，別說是沒有船，就是有船也不可能渡過河去，因此只能退回到城裡。
這下分散突圍的計劃也切底失敗，因此紅蓮教的高層人員也只得下令軍隊，緊閉城門，嚴守城池，加強戒備，同時又協商怎樣才能體面的投降。
其實這時人民軍纔剛剛到達阜陽城外的四周地區，還並沒有佈置好陣地工事，哨點，因此並未完成對阜陽城俅包圍，只是發現紅蓮教軍突圍，因此分散兵力，以連爲單位，在阜陽城的外圍四處堵截，雖然免強將紅蓮教軍的突圍軍隊堵截住，但很大一部份原因是突圍的兵力並不多，只有300餘人，只要是被一個連截住，基本就能夠攔得住，但如果這個時候紅蓮教軍能夠將大軍分散，每路數千或萬人，而不是隻有數百人，現在阜陽城中的紅蓮教軍還有12、3萬人，是完全可以做到這一點的。這樣分頭突圍，只靠一個連的人民軍也很難全部攔截住，這樣就會有一部份人員可以成功的突出重圍。
但經過了連續失敗之後，現在紅蓮教軍頗有幾分畏人民軍如虎的感覺，因此知道人民軍已經將阜陽城包圍之後，也失去了再次突圍的勇氣，而且現在阜陽城中的糧食可以支撐3、4個月，暫時到是沒有斷糧之憂，結果大好的突圍良機，就這樣白白浪廢掉了。
而人民軍則抓緊這段難得的時間，在阜陽城外圍佈置陣地，構建工事，並設立了大量的哨點、瞭望臺以烽火臺等，其實現在人民軍的總兵力不過1萬5、6千左右，和紅蓮教軍的兵力相比，仍然是衆寡懸殊，不過阜陽也不是什麼大城，有1萬5千兵力也足夠了，只用了3天時間，就完成了陣地、工事的修建，形成對阜陽城的全面包圍，因此這時就算是紅蓮教軍全軍出動突圍，也難以突破人民軍的攔截。
終於完成了對紅蓮教軍的全面包圍，羅嶽也鬆了一口氣，整個戰事也算是基本按照自己預想的步驟在走，現在就差最後一步了。不過羅嶽並沒有立刻下令攻城，而是從俘虜中選了幾名紅蓮教的小頭目，讓他們帶信進城去勸紅蓮教投降，不管行不行，總要試一試，萬一能成功呢？畢竟能夠兵不血刃的結束戰鬥，而且也避免多造成殺戳，當然是最好不過了。
帶信的人進城之後，立刻受到了紅蓮教高層人員的歡迎，因爲現在紅蓮教就想投降，只是一時找不到和人民軍溝通的渠道，而且紅蓮教的高層人員也擔心，自己主動向人民軍請降，難以獲得理想的投降條件，但現在人民軍主動勸降，當然是正中了紅蓮教的高層人員下懷，甚致有人還產生了樂觀情緒，認爲人民軍的火力雖猛，戰力雖強，但那是在野戰中，而攻城戰歷來都是最艱難的戰鬥，人民軍要攻下阜陽城，必會造成重大的損失，那麼自已正好可以藉機提高要價，不僅有可能達到一個理想的投降條件，甚致還能和人民軍達成一個較爲平衡的停戰協議。
這是由於在阜陽城裡，沒有人蔘加過霍丘縣的守城戰，如果參加了那一場戰鬥，就會了解人民軍的攻堅能力，而不會有這樣樂觀的想法。
而在這樣樂觀的情緒下，紅蓮教的高層人員開出了二個投降條件，一是紅蓮教作爲整體投降華東**，但保持自己的獨立性，獨立軍隊，由華東**指定駐紮地點，並保障提供糧草物資餉資等，同時華東**不得禁止紅蓮教在華東**統治區內的傳教活動；二是紅蓮教可以放棄穎州府，但華東**允許紅蓮教帶領軍隊、物資等離開安徽省，前住其他省份活動。由人民軍選擇這兩個條件中的一條，然後雙方再進行進一步的細節協商談判。又命原來帶信的人將紅蓮教的條件帶給羅嶽。
羅嶽看完了紅蓮教的條件也不禁又好氣又好笑，沒想到紅蓮教的自我感覺這麼良好，看來不給紅蓮教一點顏色看看，紅蓮教是不會老實的，於是羅嶽給紅蓮教回覆是人民軍只接受紅蓮教的無條件投降，華東**將根據紅蓮教高層的行爲來確定對他們的處罰，而不接受其他任何條件，也不會和紅蓮教進行談判，同時給了紅蓮教兩天時間考慮，兩天之後，如果紅蓮教不能接受人民軍的條件，那麼人民軍就將開始進攻，到那時後果自負。
收到了羅嶽的回覆之後，紅蓮教的高層頓時炸了鍋。因爲無條件投降，也就意味着將一切生死都交人民軍了，這一點他們當然是不幹的，而紅蓮教的高層人員心裡都清楚，以自己以前的作爲，一但將生死交到別人的手上，其結果當然只有死路一條了，既然投降也難免一死，那麼不如拼死一搏，死守城池，也許還能拼出個一線生機來，而且不少人還持樂觀態度，認爲如果能在守城戰中，給人民軍造成大量殺傷，人民軍就會改變態度，再度回到紅蓮教所提出的條件上來。
於是兩天之後，人民軍就分從四方，向阜陽城發動了全面進攻。雖然這次趕來增援的第6師沒有攜帶火炮，但迫擊炮全部都帶來了，因此火力仍然十分猛烈。
不過阜陽城畢竟是一座府城，雖然在這個時代的中國不算是什麼大城，但也要比霍丘縣這樣的小城強得多，而且紅蓮教入主阜陽城之後，又對阜陽城的城牆進行了修膳和加固，而迫擊炮的威力也確實比火炮差一些，因此想用迫擊炮轟開阜陽城的城牆，確實有些免彈。
但人民軍並不是只有迫擊炮這一種手段，還有另一種摧毀阜陽城城牆的方法，就是爆破，因此迫擊炮的打擊只是對紅蓮教軍進行火力壓制，和火力強大的威攝力，而在迫擊炮及各種步槍、機槍的火力掩護下，派出爆破組靠近阜陽城的城牆，設好**包，進行爆破。
在幾聲驚天動地的巨響之後，阜陽城的四面城牆果然都被炸開了幾個大缺口，人民軍趁勢從缺口從殺入阜陽城的城中。
當然，儘管城牆被攻破，但如果這時紅蓮教軍的士兵能夠奮力抵抗，並充份藉助城中的地形以及人數上的優勢，還是可以抵擋一陣，並且給人民軍造成少許的傷亡，但紅蓮教軍的士兵本來就士氣低落，守在城牆上還能免強支持，但剛纔爆破城牆時驚天動地的氣勢摧毀的不僅僅是城牆，同時還是士兵們的最後一絲抵抗之心，因此在人民軍殺入阜陽城之後，紅蓮教軍的士兵紛紛放棄抵抗，舉手投降。