霹雳军从水路攻打眉州城的为水军旅及其运输的野战旅两个步兵营及教导营，陆路则有董虎率领的特种旅，总计兵力有四千人，兵力已超过眉州的守军，再加上火炮优势，拿下眉州只是时间问题。但此战需要水军、步兵和骑兵协同配合，故参谋部认为此战由欧阳轩指挥比较适宜。欧阳轩思量再三之后，将指挥权交给了乐全安。他虽然长于战略谋划，却不擅长具体的战术指挥。彭山水战已经证明了乐全安是一个优秀的将领，而此次眉州之战也将是水军唱主角，由他来指挥攻城是最合适不过了。
攻打眉州城第一步显然是摧毁敌人的水军。眉州水军见霹雳军水军主力到来，一改之前跃跃欲试的姿态，竟然分出一半船只往下游而去，另一半则龟缩在水寨之中。乐全安见天色已晚，并没有派船去追赶。一方面是追赶的船只经过城墙时会遭到炮击，另一方面则是前几日霹雳军已邀约嘉定水军北上共击蒙军，这些往下游而去的蒙古水军，必将遭到嘉定水军的迎头痛击。
第二日一早，霹雳军重炮船在水面一字排开，对眉州城墙进行炮击。实心铁弹所到之处，蒙军防御工程纷纷化为齑粉。炮声一响，那蒙军那三十多小船便故伎重施，纷纷出了水寨，朝重炮船扑了过来。只不过如今水军旅主力全在，这些蒙军船只还没有靠近最前列的护卫船，便在轻炮船集火射击损失过半，剩余的纷纷逃回了水军寨。
蒙军居然胆敢主动出击，着实惹恼了乐全安。这种行为在他看来伤害性不大，侮辱性却极强。当下便令重炮船火力转向水寨。只不过这眉州水寨颇大，要击中零散分布其中的船只殊为不易，集火攻击的话又十分浪费炮弹。思量片刻之后他便派出了一艘爆破船。
霹雳军爆破船一出动，引得蒙军一片慌乱。话说有彭山水战中死里逃生的蒙军士兵，一路顺水而逃，他们在霹雳军船队之前弃船上岸，将战况带到了眉州城中。在他们惊恐的描述中，只要这爆破船一到，便意味着末日的来临。
水寨之中的蒙军急急关上寨门，城头上的蒙军则调整火炮朝向，试图集火击沉爆破船。只不过爆破船灵活轻快，又是顺水而下，以蒙军粗劣的操炮技术哪里打得中？只得眼睁睁看着爆破船撞上水寨大门。一声巨响之后，蒙军水寨大门及周边栅栏轰然倒塌，停在寨门后的几艘船只也被炸得支离破碎，就连水寨旁城墙上角楼的瓦也掉落一地。水寨中那些蒙军水兵因为逃得快，倒是损失不大，但栅栏倒塌后将水寨大门彻底堵死，将剩下的船只彻底堵死在水寨之中。
没有了敌人水军的威胁，重炮船更加得心应手地调整炮击方位，毫无顾忌地进行集火射击。几轮炮击之后，城头的蒙军火炮被悉数摧毁。趁着霹雳军火炮射击的间隙，城墙上有人开始挥舞着白旗。看着这与攻打彭山城时相同的场景，欧阳轩头脑中不由地浮现了一句台词：“相同的配方，熟悉的味道”。
曹二狗率领着野战旅和教导营从码头登陆，董虎则率部北门进城，共同接管了眉州城。城中蒙军被收缴武器后，被驱赶到码头旁空地上。站在城头的欧阳轩左看右看也觉得人数不对，他估计投降的俘虏不足二千人，而且只看见几匹战马。正在纳闷之际，董虎回答了他的疑问。原来就在昨夜，城中的蒙古骑兵便偷偷出了城，经下游二十里的渡口过了河，逃往了隆州。其所乘便是昨日眉州水军前往下游的那三十多艘船。
眼前这些俘虏并无一个蒙古骑兵，而是新附军和在彭山水战中逃来眉州的溃兵。要说蒙古人奸诈异常，不仅做到了悄声无息逃跑，而且让新附军据城坚守吸引霹雳军的火力。据俘虏所讲，昨晚蒙古人出城时，为让他们安心守城，谎称将出城伏击霹雳军。要说这些汉奸军倒是很傻很天真，居然了相信蒙古人的那套说辞。要不是霹雳军的炮火实在太猛烈，他们不知道还要硬抗多久。
对于蒙古骑兵的逃走，最为不爽的便是曹二狗了。此次霹雳军虽然顺利夺得了彭山和眉州，但主要是水军之功劳，就连董虎的特种旅也有战绩，而他所率步兵寸功未建，一直呆在运兵船上，甚至被人戏称为坐船观光的，心中早就憋了一口恶气。况且，他实在垂涎蒙古人的那些马匹。虽然在霹雳军中，野战旅的马匹数量最多，但曹二狗显然还想要更多。当下他痛骂嘉定水军不来增援夹击，以致让蒙古骑兵全身而退。
欧阳轩对此次战役却是极为满意。从战略上来看，夺得了两城，便打通了南向的通道，大大拓宽了霹雳军获取资源的渠道。从政治上讲，不仅超额完成了俞兴下达的命令，也使霹雳军与嘉定军连成一片，以便互为奥援。从军事上讲，此战以轻微的代价彻底清除了蒙军在岷江以西的据点，更获得了彭山城这个极为重要的战略要地，使得霹雳军在与川西蒙军对抗中，占据了进可攻退可守的有利局面。从经济层面来讲，此战除了俘获了近三千名俘虏，还从眉州城缴获了大量的粮食等物资。这些免费的劳力和物资对彭山的重建有着不可低估的意义。
稍事休息后，欧阳轩便带着曹二狗部乘船返回崇庆府。因为川西蒙古水军已被彻底打残，根本再无力与霹雳