忽都部騎兵趕回成都之後，雖然在短時間內提振了蒙軍的士氣，但霹靂軍在隨後幾天裡明顯加大了炮擊力度，又重新讓蒙軍士氣掉落到穀底。連城中普通的蒙軍士兵都清楚，這一千餘騎兵顯然不能改變被動挨打的局麵，更不可能扭轉戰局。當下雲頂城已落入霹靂軍的手中，成都周邊的廣都、新都、溫江、郫縣等城及據點也插上了霹靂軍的旗幟。第五日時，快馬傳來潼川府、普州及資州的蒙軍無法來援的消息，讓劉黑馬下定了放棄成都的決心。忽必烈先是對四川蒙軍中阿裡不哥勢力進行清洗，又抽調了大批騎兵北上，這不僅嚴重削弱四川蒙軍的戰力，也讓蒙軍將領人心惶惶相互猜忌。在這多事之秋他們都是力求自保，對劉黑馬的求援均找了理由回絕。
“三十六計，走為上策”。捱到圍城後第十日的夜裡，劉黑馬率軍乘著星光偷偷出了東門，往簡州方向而去。此次隨他而行的三千步軍都是輕裝，除了武器之外，隻背負了十日的食水，故一夜之間便行進了三十裡地。忽都的騎兵在天明之後，也出城徑直往簡州而去，劉黑馬給他的任務阻擋霹靂軍騎兵的追擊。劉黑馬和忽都逃走後，城中守軍隻剩下了一千六百人左右，為了迷惑霹靂軍，蒙軍又讓大量民壯穿上新附軍的衣服以壯聲勢。成都城五千守軍這段時間在炮火之下隻死傷了三四百人，損失並不嚴重。
劉黑馬帶走的三千步軍中，除了直屬的蒙古漢軍外，其餘都是挑選的新附軍精銳。為了讓逃跑不變成潰變，也為了有人留在城中繼續吸引霹靂軍的炮火，劉黑馬先是升了兩名新附軍將領分彆作城守和副城守，又謊稱將有強援到來，自已將率精銳前去彙合，待合兵之後一舉擊敗霹靂軍。留下守城的新附軍將領雖有疑惑卻也無可奈何，劉黑馬雖然不如蒙古將領暴虐，但對於違背軍令的新附軍也從不客氣，當下隻得領著劉黑馬挑剩的老弱殘兵守城。
雖然劉黑馬做事隱秘，但數千人出城仍有不小的動靜，那裡瞞得過霹靂軍的眼睛。天明之後，歐陽陣便派了偵騎尾隨在忽都部騎兵之後，隻是蒙古騎兵弓馬嫻熟，霹靂軍的偵騎根本不能靠近，隻得前往高處用望遠鏡遠觀。對於劉黑馬的逃跑歐陽軒也是無可奈何，畢竟的霹靂軍騎兵根本無法衝破忽都部騎兵的阻截。要用步兵追擊的話則更為尷尬，攜帶重炮的話，根本追不上輕裝逃跑的敵人，而不帶重炮則難以戰勝敵人甚至會被反咬一口，畢竟那可是三千精銳步軍和一千餘騎兵。而野戰師兩個步兵旅隻有三千人，加上元氣大傷的八百餘騎兵，人數還少於蒙軍。基於以上原因，歐陽軒派了人給雲頂城的黃大根，要求他務求守住雲頂城，而不是冒險出擊。
歐陽軒一直記得偉人的一句話“戰略上藐視對手，戰術上重視對手”。雖然霹靂軍與蒙軍作戰中都是占優勢，卻也得承認蒙軍乃是冷兵器軍隊戰力的巔峰。所以與蒙軍作戰他一直非常小心謹慎，因為以蒙軍的體量可以失敗許多次，而霹靂軍根本承受不起重大失敗，因為這會帶來生存危機甚至意味著萬劫不複。歐陽軒的謹慎在劉黑馬眼中成為暴風雪前的寧靜，在他看來，成都城霹靂軍有上萬人精銳卻不追趕，雲頂城也有近萬兵馬，必定在謀劃更大的行動，當下便令手下加速往簡州逃去。劉黑馬把霹靂軍負責後勤輜重的基乾民兵也當成了精銳士兵。事實上這雖然是誤判，但有一說一，霹靂軍基乾民兵的戰力並不比新附軍精銳差。
劉黑馬和忽都一逃跑，霹靂軍的騎兵便堵住了東門，城中的新附軍便成了甕中之鱉。剛開始，守城的新附軍將領還滿心期待劉黑馬引了援軍殺回來。隨著時間一天天的過去，非但沒有援軍的一絲蹤影，炮擊反而越來越猛烈。城中守軍的心情也從希望變成失望，最終變成了絕望，他們知道自己成了棄子。實際上忽都曾向劉黑馬建議將成都城徹底焚毀，不給霹靂軍留一絲有用的東西，但被劉黑馬否決了。作為漢化的契丹人，劉黑馬性情不如忽都這種出身草原的蠻族那般殘暴。在他治理成都期間倒也招俫流民開荒屯墾，並不是一味的燒殺劫掠，這也是他與密者火裡等人不和並選擇投靠忽必烈的原因。當然劉黑馬不放火燒城也並非菩薩心腸，而是他需要留著城池來吸引霹靂軍。
因為並不清楚守軍的實力，也是為了減少傷亡，霹靂軍又炮擊了幾日之後，才派了小規模部隊從城牆倒塌處進行了試探性進攻。隨著戰線向城內深入，並沒有出現想像中慘烈的巷戰，戰事反倒如熱刀切黃油般順暢，歐陽軒便下令從四門向心突擊。甫一開始城中新附軍還在激烈抵抗，但守將的親兵和督戰隊等戰力最強的新附軍損耗之後，剩下的老弱殘兵根本抵擋不住手雷和輕型火炮等大殺器，故紛紛扔下武器投降了。至於守城的新附軍將領性格倒也光棍，知道自己跟著劉黑馬壞事做儘，便用刀抹了脖子。
成都城曆經數次蒙軍的屠城，加之蒙軍占領之後隻管壓榨不事生產，故這座曾經有百萬人口的大城已變得極為蕭瑟，偌大城區四處是殘壁斷垣。劉黑馬主政成都之後雖然極力招俫流民，但城中人口也不過二萬餘百姓。這些百姓皆臉黃肌瘦蓬頭垢麵，日子顯然過得極為艱難。歐陽軒命昝萬壽暫時主持成都政務，先是清點人口接著便是開倉放糧，在此過程中倒揪出了不少藏身百姓間的新附軍士兵，這些人的去處自然是山中的礦洞。昝萬壽清點府庫後大失所望，不僅錢財物資極少連糧食也不多，根本無法長期堅守，而這也是劉黑馬棄城而逃的原因之一。
在攻下成都城之前，歐陽軒便收到了黃大根的消息，說劉黑馬和忽都已率軍到達了簡州。在經過雲頂城時，蒙軍也曾派了數百人來試探性進攻，卻被城頭的重型要塞炮轟得死傷慘重，隻好灰溜溜逃離了。當下黃大根已在雲頂城組建了一支五百人的臨時水軍，這支水軍擁有百餘艘小船，船上安裝了小型火炮，雖然無法對順水而下簡州蒙軍構成威脅，但足以控製金堂至雲頂城的河道，防止蒙軍渡河攻打雲頂城。
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