二十一日，宋欽宗改派徽猷閣待制王雲，以禮部尚書身份任大金國和議國信使，劉岑改任大金軍前和議使。所有計議使，都改稱和議使。二十四日，又將李若水改為以吏部侍郎身份，任山西軍前和議使，王履以相州觀察使身份擔任副使。九月一日，李若水和王履離開東京，前往宗翰軍中。
八月十七日，宗翰從雲中出兵一路南下，直指太原。他這次對太原是志在必取，他已做了充分的攻城準備。他要徹底摧毀太原城，打通南下黃河之通道。
堅守在太原城內的張孝純和王稟，並不知道金軍已大舉進攻，也不知道救援太原的宋軍諸路兵馬已經陸續失敗。在金軍發動總攻前，張孝純遣人縋城而下，向朝廷呈上最後一封求救信：“太原被圍，今已八月餘日。城中居民死亡十之八九，守禦之卒餱糧己絕，以鎧甲充食者已二十餘日。士卒多疲病，賊人知之攻勢甚盛，諸道援兵杳無蹤跡，城中危急朝不保夕。臣深感責任重大，反側不安，雖暫且可勉強支撐，然觀其事勢，若援兵數日不到，必致誤大計。臣將盡節效死，早已做好自斷之準備。然而，今日遇陛下不世出之主，臣不得參與群臣之列，而上無補宗廟萬分之一，下不能全闔城忠義之民，望闕忍死，死不瞑目！望朝廷博謀廣訪，長思深慮，為社稷天下之計，不勝幸甚！”
信寫完後，張孝純感到意猶未盡，於是又用貼黃補充道：“臣竊聞宣撫制置使等諸道聚兵，恐是計出萬全，不只解圍太原，還將盡復失地。但因本府形勢已危，決難等待，臣已向宣撫制置等申報。如王師並進，如已戰勝，即請指揮諸將不以太原存亡為念，乘勝前來。臣等尚死守，尚覬覦王師之來。”
接著，張孝純又給兒子張灝寫信道：“城中事勢已稟報朝廷，也已申報宣撫制置司。此中況味，正如病危行汗，存亡在須臾之間。而呼醫未至，其荒擾可以想見也，迫迫切切。醫久不至，今病入膏肓矣。然可奈何？忍死以待，尚冀靈丹速投，起此危證也。
今月十三、十四、十五日，發現賊兵自東南傍城往北而去，當時以為援師相近，逼逐前來。十六日，又發現賊人數十騎馳來。至二十日，又有二三十騎賊兵自晉祠榆次方向往北而來。連日間賊兵往來不定，竟不聞王師遠近訊息。闔城軍民久已乏食，又無逃生之路，人心極不安帖。事勢愈危，死亡之期近在朝暮。可速赴宣撫制置使司，催促大軍，星夜前來解圍為望。
今日又有賊兵數隊軍馬來到城東，他們帶來粘罕一封信，說大軍已屯駐太原，汾州、南關、平遙、壽陽等處諸官兵，悉已戰退。雖金賊奸狡，語言狂妄，不可憑信，但因援師屢失期約，又無確切訊息，闔城之人愈更憂疑。可體念本府事體危急，人心反側，速促督大兵前來解危。”
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不久，宗翰領兵來到太原城外元帥府，下令發動總攻。他們先用三十門礟石轟擊城樓。礟石是一種石砲，威力很大。只見戰鼓一響，三十門礟石便一齊發射，飛石如雨，斗大的石塊被拋入城上，遭擊中的樓櫓無不損壞。
王稟對此早有防範，他預先在城牆上設定了很多虛柵。金人不知虛實，以為全都是城防設施，於是猛烈轟擊。而且，王稟還預先存放了很多糠布袋，樓櫓被砸壞者，可即時修復。所以，礟石轟擊雖然猛烈，但並未給宋軍造成毀滅性打擊。
砲擊過後，金軍開始組織攻城。要想登上城牆，首先必須突破護城河。金軍對此可謂煞費苦心。他們預先準備了五十輛大車，車上裝載巨木，搭成房屋形狀，外邊蒙上生牛皮，再裹上鐵片，這樣即使神臂弓也射不穿。這種器械類似於裝甲車，金人稱之為洞子。人藏在洞裡，推車前進。車內裝載填濠之物，分為三層，下邊是用大樹枝子綁成的支架，中間是細密的草蓆子，最上層是土。這樣填護城河，填塞物不會散開，可緩緩沉入河中。如此連續不斷進行，便可將護城河填平。
然而，王稟也有應對之策。他預先派人沿城牆下挖地道，開窟窿，將火韝藏在裡邊，等河中的草蓆和樹枝堆積較多時，便放燈盞於水面上，燈火就會將柴草引燃。火勢漸盛，火焰映紅半邊天。
金軍在突破護城河後，又運來一種叫做鵝車的攻城器械。顧名思義，它形狀似鵝，下邊有車輪，頭頂包裹著鐵皮，數百人推著它前進，士兵可透過它直接登上城牆。同時，金軍也運來大量雲梯、火梯等攻城器械，向城樓發起一次又一次猛烈衝鋒。
九月三日，金軍突破內城最後一道防線，迅速向城中心挺進。王稟聽說後，急忙跑入統平殿取下宋太宗御像，用綢緞系在背上。然後，率羸弱之兵與金人展開巷戰，身中數十槍，突出重圍，欲從西門出城。無奈西城門插板繩索折斷，城門一時打不開。這時，金軍騎兵已追來。倉皇之間，士卒皆潰散。左右衛兵勸王稟投降，王稟嘆曰：“城已陷，士無戰志，城門又阻，乃天亡稟也。稟豈能惜死，違天命而負朝廷哉！”說罷，縱身一跳，投汾河自盡。
王稟壯烈殉國，事蹟感人。《靖康小雅》有詩讚曰：“矯矯虎臣，捍城於並。殫其智力，沮茲奔鯨。攻逾九月，賊不能乘。無食無援，百雉乃傾。負像赴水，義不苟生。大節卓偉，千載光明。”
太原陷落後，宗翰縱兵入城。金兵見人便殺，無論老幼，見屋舍便放火焚燒，城裡到處飄著血腥味，到處都是濃煙瀰漫。
彭軒及手下看著太原城的慘狀只能強忍著心中的怒火，眼淚在眼眶中打轉卻不能流下來。
彭軒攥緊著拳頭對身邊的親衛下令道：“讓我們的人注意搜尋一下，如果碰到還活著的人儘量幫其隱藏起來，記住做事情的時候不能讓別人發現。”
親衛擦了擦眼眶中的眼淚道：“是，大人。”
待搜尋停止後，親衛回來小聲報告道：“稟大人，我們救下了三個嬰兒，兩男一女，還有幾個受傷昏迷的男女，幫助他們躲過了搜查，這三個嬰兒怎麼辦？”
彭軒想了想道：“先帶在身邊吧，看看城裡能不能搞到一些羊奶，等到前邊抓幾名女子來餵養孩子。”
親衛抱拳道：“是，大人。”