為匈奴控制，而在呂梁山以東，則是以原為界，原以北是匈奴的屬地，包括原城在內的以南地區則是曹軍的地盤。
曹操由此兵分兩，一由次曹彰率領，越過呂梁山，進兵西河郡，並從西河郡北上雁門郡，而曹操則率七萬主力從原城向北出兵，收復原全郡，隨即進攻匈奴人盤踞的雁門郡，並在在那裡和兒曹彰的軍隊匯合。
曹軍一向北行軍，接連收復盂縣、靜樂縣和陽曲縣，天后，大軍進入雁門郡，直抵樓煩縣，樓煩縣是劉豹的王帳所在地，實際上就是劉豹的兩個老巢之一。
樓煩縣地勢西高東低，西北面是巍巍群山，東面則是連綿不斷的丘陵地帶，分佈著大片的高山牧場。
由於曹軍大舉北上，匈奴人也隨之向北轉移，但由於樓煩縣是雁門郡的門戶，地理位置為重要，一旦攻下樓煩縣，雁門郡就隨之門戶，曹軍可以長驅直入。
為此，匈奴人在樓煩縣留下八千軍隊駐防，分別駐守樓煩縣城和雲頂關，據險而守，兩座縣城相距不到二十里，匈奴軍可以互相呼應。
曹操大軍在距離縣城還有十里處紮下了大營，曹操為收復幷州也做了充分的準備，他秘密派斥候繪製幷州北部的地形圖，並根據地形圖製作了一座簡易沙盤，雖然並不是非常精準，但**不離十，也勉強能用。
曹操站在沙盤前和眾謀士、大將商議進兵策略，他用木杆指著樓煩城對眾人道：“相對於雲頂關，樓煩要好攻得多，從沙盤上看得出，樓煩的城牆並不高，最多隻有丈，而且斥候說，城上並沒有投石機，約有四千人鎮守，我們只要出兵一萬便可奪下樓煩縣城，關鍵是怎麼奪取雲頂關，險關高，就算奪下它，也會損失慘重。”
這時，軍師程昱捋須笑道：“雲頂關適合用計取，或許我有一計，雲頂關可唾手可得。”
曹操大喜，“仲德計將安出？”
奉命奪取樓煩縣的大將是徐晃，曹操給了他萬軍隊，命他在一個時辰內奪取樓煩縣城，徐晃毅然立下軍令狀，若晚一刻鐘奪下縣城，他就提人頭來見。
“咚！咚！咚！”
戰鼓聲密集敲響，萬大軍喊殺聲震天，將樓煩縣團團包圍，二十部重型投石機轟隆隆開到縣城兩步外，這是曹軍最強大的投石機，高丈，拋竿長五丈，須人挽發，可將斤巨石丟擲步外。
曹軍到了漢軍的先進火油武器，用麻布在火油中浸泡後曬乾，製成火布，又將火布團團包裹，造成一隻只直徑達五尺的大布球，塗滿火油後發射。
在徐晃的一聲令下，二十部重型投石機同時發射，只見二十個巨大的火球騰空而起，冒著黑煙和火焰，呼嘯著砸向城內，很快便引發了城內的大火，城內聚集著數千匈奴牧民，他們都是從各地逃來匈奴平民，來不及北撤，便躲在城內避難，而此時在火球的襲擊下，婦孺老人嚇得哭喊連天，四散奔逃。
火球主要是用來引火，尤其在對付帳篷密集的營地，火球可以收到奇效，但在攻城戰中，它實戰效果並不明顯，對守軍的殺傷力弱。
曹操之所以決定採用火球，主要是考慮到它對匈奴人的心理威懾大，想象著一隻只巨大的火球從頭頂掠過，對於從未見過火油的匈奴人，將產生重大的心理衝擊，引發強烈恐懼，從而徹底打垮匈奴士兵的軍心士氣。
曹軍只發射了兩輪火球，便引發了匈奴軍隊的恐慌，開始有士兵丟盔卸甲逃下城去保護家人。
這時，徐晃冷冷下達了攻城的命令：“傳令攻城！”
萬曹軍吶喊著，從四面八方如潮水般地衝上樓煩縣，他們扛著巨大的攻城梯，奔跑時高舉盾牌，抵禦頭上射來的密集箭矢，儘管不斷有人被射倒，卻無法阻擋曹軍的全力進攻。
樓煩縣沒有護城河，但有一條深溝，溝內插滿了銳利的長矛，但