由于城内经历了激烈的巷战，秦军分散突围，大批秦军失陷在城中，被赵军杀死。退出来的五千人来到潞城城外，潞城主不敢开城，让他们在城外安营，与潞城互为犄角。
占领黎城，赵军的损失更大，几乎有三个万人将被打残。但廉颇仍然毫不手软地将伤兵遣散，从邯郸派来的后备军中，补充了缺额。只休整了三天，就开始向潞城进攻。
潞城的攻防极为激烈。潞城得到黎城残部的加强，守将本身也很积极，绝不被动防御，而是相机主动出击，给赵军带来的巨大的麻烦。廉颇感到，对这位守将，那种拼命的打法恐怕不会奏效了。他只能打起精神，和潞城一板一眼地进行攻防。夺取黎城后，赵军获得了补充，有条件与秦人耐心交锋。
潞城守将是郑安平投降后释放出来的秦军军官，这一批军官虽然爵位不高，但都是白起的亲营出身，跟随白起南征北战，有丰富的经验。郑安平的原班人马是河东、河内兵，撤出武安后，皮绾都让他们回家了。但这批军官却被留在上党，充任各级指挥员。潞城是进入上党的最后一道防线，充实的军官最多，这时展现了强悍的战斗力。廉颇虽然兵多，一时也拿他们没有办法。
不过，巧妇难为无米之炊。兵力上的劣势远非靠英勇作战就能挽回，特别是在这种硬碰硬的城池攻防战中。在廉颇的耐心消耗下，潞城虽然似乎每天都能取得不错的战果，但力量却一天天削弱下去。十天后，廉颇发起强攻，出城反击的秦军被优势的赵军分割包围，一点点被消灭。城上的守将不得不再组织一支部队冲出城去，把被分割的秦军一一救出来，退回城中。而赵军则紧紧跟在后面。城上拼命射箭、投掷石块，阻拦赵军的追击，掩护秦军入城。而赵军就势发起了攻城战。
连续多天作战的秦军坚持了一天，再也无力坚持，城池被攻破。守将率领守军撤出潞城。
从漳水岸边打到潞城，已经消耗了赵军一个月的时间。虽然秦军损失了一万多人，但皮绾终于将上党的老弱妇孺、辎重粮草全都运往端氏。潞城的守军回来后，由皮绾亲自率领，掩护上党最后一批人员撤出上党。而李冰则率五千人驻兵长子，如果赵军到达，则任由李冰自行选择作战方向，或是撤往端氏或河东。
廉颇依然谨慎地补足了自己兵力，然后进入上党。他看到秦人留下的田园，已经播下种子，正在出苗，但秦人已经离开。廉颇注意到远处的长子驻扎着一支秦军。他将部队约束在潞城一线，派兵在秦人的田园里除草、浇水，同时派人去长子，约主将出来与自己会面。
李冰得到廉颇的传话，沉思良久，派了一名大夫随使者去见廉颇，看廉颇有什么话说。两天后，大夫返回，传达廉颇的建议：秦军的田园全部交给赵人耕种，秦军不加干预；作为交换，赵军不攻打长子，不进入长平。
李冰思忖再三，决定冒险与廉颇会面。他派人与廉颇约定，在潞城和长子之间的那一片湖泽边见面，双方各带百人侍卫。廉颇慨然应允。
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