由于事发仓促，江阴城中箭矢存量较少，一时间要大批量地营造，也有临渴掘井之窘迫。阎应元乃命民军束草为人，外披兵服，每个草人手里执一竹竿，上面挑一盏昏黄的灯笼。制成之后，一个月黑风高之夜，他下令把草人一个个直立在城垛上，士兵们则伏在城垛下大声鼓噪，做出要乘夜出城袭营的架式。围城清军急忙放箭——如同诸葛亮的草船借箭一样，这些箭都成了城中民军的战利品。
七月十一日，清军总攻开始了，阎应元亲守的北门首当其冲。一阵火炮的狂轰滥炸后，清军冒着城上密如雨注的箭矢攻城。清军上下并没有把江阴这座小城放在眼里，这些从关外一路如狂风扫落叶般地席卷了大半个中国的八旗兵，连久经沙场的李自成和明政府的正规军都不是他们的对手，何况江阴城中那些几乎没有接受过任何军事训练的平民呢？
清军很快为他们的轻敌付出了惨痛代价。七月十二日，清军继续攻打北门，是时，“凡城堞凹进而两对直守者，见兵至，发炮弩毙之。其来攻城脚者，以长阶沿石掷下；或旗竿截段，列钉于上，投下，死伤无算”。清军中的两个高级将领见部下死伤惨重，极为恼怒。二人身着二层铁甲，腰悬两刀，肩插两刃，手执双刀，顺着云梯冲上城楼。守城民军的刀枪砍刺到两个清将身上，竟然毫发无伤。众人都慌了，这时，有人急中生智，大喊：只能刺他们的脸。民军手里的枪矛于是一齐向两个清将没有任何保护的脸上刺去。清将大窘。一个姓汤的少年，手持钩镰枪，一下子钩住了其中一名清将的颈部，一个姓姚的竹匠飞快跳过去，一刀割下了他的头。没了头的清将尸体随即堕落城下，城下清军齐来抢尸，城上梆鼓齐鸣，砖石、箭镞如雨，清军死伤一片。
清军稍微退却后，刘良佐令军士向城上喊话，要求把清将的头还给他们。从军士口中，城上方知被汤姓少年和姚姓竹匠斩杀者乃是清军的一位王爷。城上当然不肯答应，城下表示愿意用银买。城上把银子吊上城后，用蒲团包了一颗黄狗头扔给清军。
清军见硬攻不行，便派人劝降。阎应元决定施行诈降之计，他派几名年岁很高的白发老人，令他们手执降旗，从城上缒下来到清军将领薛王营中通报，表示城中愿献银买命，以免杀戮。几个老人后面，一些民众抬着几只沉甸甸的木箱子，看上去似乎是一箱箱金银。薛王不知有诈，大喜过望，吩咐开营门，把木箱抬进帐内。当他和手下将官打开木箱查看“金银”时，突然间火发炮裂，烟焰蔽天，雷鸣般的巨响中，薛王手下上将两人以及军士两千余人一命归天。至于那几个白发老人和负责抬木箱的民军，史书没说他们的结果如何。据理推之，他们显然和薛王同归于尽了。
江阴起事之初，当地首富、徽商程璧，慷慨捐出二万五千金以充军饷。陈明遇深为感动，此后派程突围出城，联络南明残部增援。当时，按陈明遇和阎应元的设想，驻守在江阴附近的淮抚田仰和总兵黄蜚、吴志葵三支部队都是可以依靠的后援。然而，天意难问，当程璧前往搬兵时，田仰已率军进入福建，追随南明的另一个小国之君隆武去了，而总兵黄蜚和吴志葵二人已为清军俘虏。
出于瓦解守城军民意志的考虑，黄蜚和吴志葵在投降清军后，被清军押到城下，向城中喊话劝降。这两个曾被江阴城军民寄托了无限希望的方面大员，一个喋喋不休地劝降，另一个涕泪交加，情词悲楚。阎应元厉声呵斥道：“大臣被缚，当速就死，安用喋喋为！”
很令人意外的是，南明政府的正规军没有等到，江阴人却等来了此前长期骚扰他们的一支队伍。说起来，这支队伍和江阴主帅阎应元曾有过很深的过节——那就是海盗顾三麻子。阎应元之所以得到朝廷升迁，很大程度上就是因为他当年三箭击退顾三麻子。现在，顾三麻子不计前嫌，慨然率战舰数百只溯江而至，停泊在江阴北门外的长江上。顾三麻子的故事说明，面对剃发易服这种亡天下的大是大非，政府官员和江湖黑道人物也可能同仇敌忾，虽然他们曾是不共戴天的敌人。但在面临共同的民族气节这样的问题时，他们之间的仇隙得到了暂时的妥协。不过，顾三麻子的队伍一则多是水军，长于水战而短于陆战，二则江湖人物精于打家劫舍声东击西的游击战，拙于大军对垒的阵地战。三日之后，顾三麻子不得不率部撤离江阴。这支海盗队伍是江阴守城八十一天里，唯一向江阴军民伸出过援助之手的力量。
清军将领刘良佐与阎应元早年有旧，交情还相当深厚，清军企图以此说服阎应元投降。一日，刘良佐策马近城，向城楼上的阎应元大声说：弘光已成俘虏，江南都被清军占领，如果你能顺应时局，爵位岂在良佐之下吗？阎应元回答说：江邑士民咸谓三百年食毛践土，深戴国恩，不忍望风降附。应元乃大明典史，义不得事二君。将军位为侯伯，身拥重兵，进不能恢复中原，退不能保障江左，何面目见我江阴忠义士民乎？一席话说得刘良佐惭愧无语，默然退去。次日，清军还不死心，再次令刘良佐劝降。这次，面对刘良佐劝降的陈词滥调，阎应元只说了一句“有降将军，无降典史”，话音刚落，一声梆响，火箭齐发，刘良佐狼狈逃走。
可以肯定地说，自从决心抗清那一天起，江阴城士民就知道他们最后的结局是玉碎。为了坚持衣冠传统，他们只能选择一场悲壮的死。
坚守八十一日后，江阴城于顺治二年八月二十一日陷落。江阴士民在中秋节前两天，即八月十三日，就举行了一次中秋节庆——对他们中间的绝大多数人来说，这个中秋节既是他们一生中的最后一个中秋节，也是最别具一格、既慷慨又悲壮的中秋节。
早在初九那天，阎应元就下令制作月饼，并给所有军民各发一笔赏月钱——困守孤城的江阴人其实已经用不着货币了。八月十三日晚，天气晴朗，皓月当空，民众纷纷带上酒食以及特制的月饼登上城楼，与守城士兵们一道开怀畅饮。许用仿楚歌音律，作《五更曲》，阎应元令擅长唱歌者在城楼上高唱，一个姓黄的乐师鼓琴伴奏。是时，圆月在天，清辉满地，挺立于大江南岸的江阴城笼罩在一派淡淡的烟水之中。悲壮的集体合唱声达数里，围城的清军将士争相窃听，有的怒骂，有的悲叹，有的则感动得泣不成声。这支在城破之际被众人传唱的歌，其歌词如下：
宜兴人一把枪，
无锡人团团一股香，
靖江人连忙跪在沙滩上，
常州人献了女儿又献娘，
江阴人打仗八十余日宁死不投降。
歌者和听者都明白，这座内缺粮草、外无救兵的孤城城破之日和民众集体殉国之时很快就要来临了。这是他们一生中的绝唱。这绝唱，既有自豪，也是自挽。
孤城陷落的末日终于不可抵挡地到来，那是1646年农历八月二十一日。前一天，清军从南京用船运来巨炮二十四门，这些巨炮原本是用来守卫南京的，炮身巨大，一艘大船仅能运炮一门，每枚炮弹重达十余斤。当天晚上，江阴一带风雨交加，电闪雷鸣，清军冒雨安置好巨炮，对着江阴城连轰了一个晚上。困乏之极的江阴民军再也没有力量抢修被轰塌多处的城垣了。次日清晨，清军顺着这些缺口蜂拥进城。
城破的噩耗报告给阎应元时，他正在东城楼上指挥御敌。阎应元明白最后的时刻到了，他令左右取来笔墨，在东城楼门上匆匆写道：“八十日戴发效忠，表太祖十七朝人物；十万人同心死义，留大明三百里江山。”写罢，掷笔于地，率众杀向西门。以阎应元的勇猛，他可能打算从西门突围，但他所率仅区区千余人，立即陷入数以万计的清军包围圈中，虽然杀敌无算，仍然无法冲出城去。混战中，他背中三箭，喘气对从者说：“为我谢百姓，吾报国事毕矣！”说罢，拔出所佩短刀直刺胸部，血流如注之后又纵身投于湖中。一个叫陆正先的义军不忍看着自己的领袖就这样悲惨死去，跳下湖去拉阎应元。就在这时，刘良佐率兵赶到，他获悉投水者乃是阎应元时，令士兵务必将阎从水中救起。
阎被救出后，清军将他带到刘良佐面前，刘良佐原本踞坐于乾明佛殿前，见阎带到，立即一跃而起，双手拍打着阎的肩膀号哭不止——这个细节让我们意识到，即便刘良佐这种匆匆投敌的原本负有守土之责的高级将领，哪怕在投敌事仇之后，有时候仍然未免有些人性的流露。阎应元说：哭什么？事已至此，我只有一死，快杀了我吧。刘良佐虽与阎应元有交情，似乎也有些同情阎应元，但以他的身份和地位也只能号哭一番罢了。当天晚上，阎应元在江阴城内栖霞庵遇害。他带来的四十个家丁，此时已只剩十余人，悉数被俘，无一肯降，同时遇害，跳湖救阎应元的陆正先也同夜罹难。
文质彬彬的陈明遇没法像阎应元那样指挥突围，城破之日，他从容地命令家人闭门举火，全家老小四十三人全部烧死。烧死家人后，他手持兵刃，独自在街头与清兵巷战，身负重创后犹自握刀僵立，死于乱军之中。
零星的巷战延续到八月二十二日，清军最高指挥官博洛下达了屠城命令。损失惨重的清军对江阴人恨之入骨，他们当然不会放过这报复的机会，而江阴人也自知只有死路一条，因而哪怕是最后关头，也要作困兽之斗。
八月二十三日，在两天的大屠杀之后，博洛下令停止屠杀，出榜安民，原本有将近二十万人口的江阴，这时只剩下五十三人而已。《江阴城守纪》《江阴城守后纪》和《江上遗闻》等史料，给后人留下了城破后江阴这座人间地狱的惨状：
四民骈首就死，咸以先死为幸，无一人顺从者……男女老少赴水、蹈火、自刎、投環者，不能悉记。内外城河、泮河、孙郎中池、玉带河、涌塔庵池、里教场河，处处填满，叠尸数重。投四眼井者，二百余人。
城中死者，井中处处填满，孙郎中池及冲池叠尸数层，然竟无一人降者。
二十四日敕兵北上，新任县丞卞化龙命舁尸至城外，焚瘗道旁，白骨如山积。
清军的损失也异常惨重，“清兵围城者二十四万，死者六万七千，巷战死者又七千，凡损卒七万五千有奇”。如果联想到深孚众望的史可法坚守扬州，也不过数日就城**死，而且他所指挥的还是一支训练有素的正规军；与史相比，江阴城小力薄，和满洲铁骑对垒的大多数都是不谙战事的普通民众，难怪《江阴城守后纪》的作者要感叹：“向使守京口如是，则江南不至拱手献人矣。”
十余万江阴人的死难，并没有成功地阻止剃发令的推行，江阴城破一个月之后的九月，一些围城前逃出孤城的人民重又回到面目全非的家园，他们在清政府的高压下，不得不接受了宿命的安排：剃发。史称：“剃发之夕，哭声遍野。”——一旦联系到这座悲壮的城市有百分之九十以上的民众为了反剃发而家破人亡，却依然无改剃发的推行，这些幸存者的号哭更加让人感到辛酸与不忍。然而，一个新王朝的建立，往往就是通过那些面目模糊、被遗忘了名字的底层民众的泪水来实现的。
有清一代两百余年间，汉族对清朝的反抗一直不曾断绝，这在其他任何一个国运长久的朝代都是不曾有过的事情。之所以会出现这种局面，其根本原因就是剃发易服所象征的异族征服不得人心，以致晚近革命党流亡海外以推翻清政府为己任时，首要之举就是剪除脑袋后面那根丑陋的辫子。对这些有历史记忆的人来说，那不是一根辫子，那是一根民族的耻辱之绞索，如邹容在他那黄钟大吕般的《革命军》中就深有感慨地写道：“此固我皇汉人种为牛为马，为奴为隶，抛汉唐之衣冠，去父母之发肤，以服从满洲人之一大纪念碑也。”
殊为可悲的是，两百年的时间太过长久，一部分人已经习惯了异族之辫，当辛亥革命后发动剪辫运动时，果然有不少汉人因失去那条拖了两百多年的辫子而如丧考妣。这就是鲁迅所谓的“这辫子，是砍了我们古人的许多头，这才种定了的，到得我有知识的时候，大家早忘却了血史，反以为全留乃是长毛，全剃好像和尚，必须剃一点，留一点，才可以算是一个正经人了”。
也许在功利主义者的天平上，江阴人的牺牲悲壮则悲壮，却似乎有点划不来——在大兵压境、胳膊扭不过大腿的情况下，以江阴这座弹丸之城而欲与纵横天下的八旗军为敌，似乎有点认死理。然而，有时候，认死理乃是一种可贵的品质——必须有一些人，哪怕只占总人口的千分之一、万分之一，认死理，一种叫作气节的东西才能薪火相传。