就在李延慶用計奪取鄆城縣的同時，濟州的局勢也因為朝廷運輸船隊的到來而發生了轉折，朝廷運輸船隊給官軍帶來三百架投石機，盡管這種投石機的威力并不強大，不足以擊毀城墻，但它是為震天雷而專門研制，它的到來便給官軍帶來了突襲梁山軍大營的契機。
當然，更重要的原因是李延慶奪取了鄆城縣，種師道覺得出擊的時機已經成熟了。
夜幕初降，種師道大軍分兵兩路，種師道親率一萬官軍繞過了巨野縣，迅速向宋江大營方向推進，這實際上是一次突襲，巨野縣距離梁山軍主軍營約二十里，而盧俊義在任城縣的軍營卻距離宋江主軍營約五十里。
雖然表面上巨野縣和梁山軍主軍營互為犄角，但種師道吃定巨野縣的軍隊不敢輕易派兵出城來援助，而任城縣軍營距離主大營的距離太遠，五十里路程趕過來至少要半天時間。
在隊伍前面是先鋒索超率領的三千步兵，他們趕著五十輛雙牛大車，裝載著五十架投石機前行，隨后是四千弩軍，這是應對梁山軍殺出大寨后的第一輪沖擊。
在弓弩軍后面便是三千重甲步兵，這是種師道挑選精銳組成的一支勁旅，擅長短兵激戰，另外還有一萬長矛步兵在老將宗澤的率領伺機出擊，他們將是攻擊敵軍大營的主力，同時也會伏擊巨野縣的援軍。
張叔夜則率五千軍隊堅守大營，防止被敵軍反其道偷營。
在距離梁山軍大營約三百步左右時，官軍停止了前進，這里的曠野寬達十余里，正是兩軍交戰的最佳位置，隨著索超一聲令下，士兵紛紛動手將投石機抬下大車，五十架長桿式投石機迅速出現在三百步外的高地上。
就在官軍漸漸靠近梁山軍大營之時，梁山軍也正在積極準備防御，宋江和吳用一起出現在營墻之上，此時宋江很擔心巨野縣的情況，他害怕林沖一時頭腦發熱率軍趕來支援大營，那樣一來巨野縣城池空虛，正好成全了敵軍。
宋江已經派人去通知林沖按兵不動，按理，應該有消息送回來了，但到現在還沒有任何消息，這讓宋江極為擔心，難道巨野縣那邊出事了嗎？還是自己的送信兵被敵軍攔截了？
宋江心事重重，愁腸難解，但今天的當值大將董平和李逵卻沒有想那么遠，他們的注意力全部都在前方的官軍身上，觀察良久，董平跑回來問吳用道：“探子說敵軍只有一萬人進攻，但他們卻選擇了夜間出擊，軍師覺得種師道會另有詭計嗎？”
吳用輕輕嘆了口氣，“坦率地說我也不知道，我原以為種師道會按兵不動，現在他們卻出動出擊，令我百思不得其解，我想種師道一向老謀深算，他如果沒有把握，應該不會在夜間進攻，他必然是有所倚憑，我們千萬不能大意。”
“難道是圍城打援？”
宋江終于忍不住開口了，官軍只有一萬軍隊，憑這點軍隊攻不下自己大營，那么其他的軍隊呢？宋江頓時有些緊張起來，“軍師，如果我沒有猜錯，另一萬軍隊一定埋伏在巨野縣城外，就等林沖率軍出城援助大營。”
不僅宋江，幾乎所有將領對種師道的各種謀略都極為害怕，這兩天很多大將都紛紛要求撤軍回鄆州，死守須城縣，以不變應萬變。
這時，大將李逵卻不管對方是否有什么計謀，他咬牙發狠道：“不管是他們有什么陰謀詭計，在我們的霹靂火炮前，一切都化為齏粉。”
李逵飛奔跑上前大喊一聲，“霹靂炮準備！”
這是梁山軍第一次使用火器，他們的火器是霹靂火砲，由火砲將外形如椰子似的薄殼霹靂炮發射出去。
霹靂炮是震天雷的初級版本，不僅個頭很小，而且皮很薄，一般都是木殼，這也是火藥的爆炸烈度不夠，無法炸開鐵殼，沖擊波也不強大，所以一般都混合了鐵釘、淬毒鐵片或者石灰，這種霹靂炮的殺傷力很弱，往往只起到驚擾敵軍的作用。
三十架火砲吱吱嘎嘎拉開了，梁山軍士兵將五斤重的霹靂炮放進發射兜中，這時，李逵的目光投向了大門旁的眺望塔，四丈高的眺望塔上如果有火光亮起，那就意味著敵軍進入了射程之內，李逵就等待著這一刻。
就在這時，眺望塔上燃亮了火把。
種師道立馬在弩兵之后，遠遠注視著黑黝黝的梁山軍大營，盡管月色黯淡，但依然能隱隱看見矗立在大門兩邊的兩座眺望高塔，以及高塔上閃爍的火光。
今天是官軍主力進攻梁山軍的第一戰，這一戰對他至關重要，關系到數萬將士的士氣和后續戰略計劃，他并不打算直接攻下梁山軍大營，但他要給宋江以及梁山軍將士施以強大的壓力，配合李延慶奪取鄆城產生的影響，最終迫使宋江北撤。
如果沒有朝廷送來的震天雷和新式投石機，他也只能用強攻的手段，不計代價攻打梁山軍大營，而現在有了震天雷和新型投石機，他的損失至少將減少到最低，甚至沒有損失，此刻，他對今晚的戰役充滿了期待。
這時，索超奔了上來，抱拳行禮道：“啟稟老將軍，投石機都已裝備完畢，確認無誤，隨時可以擊發！”
種師道又看了看遠處黑黝黝的梁山軍大寨，點了點頭，下達了命令，“先發射火油！”
五十架小型投石機吱吱嘎嘎拉開了，所有的拋竿都拉成了弓形，投兜中放置著裝在陶罐中的火油，這還是種師道得到李延慶的啟發，改用薄皮陶罐來裝火油，一只裝滿火油的陶罐重四十斤，和震天雷一樣，他并不急于使用震天雷，而是先用火油來制造聲勢。
就在這時，梁山軍中的火炮轟然發動了，三十枚霹靂炮騰空而起，形成一排黑點，呼嘯著砸向官軍陣地。
霹靂炮轟然落地，隨即爆炸了，聲如雷鳴，氣勢駭人，白煙彌漫，盡管霹靂炮只射到兩百步外，但火砲內的鐵釘和鐵片四下迸射，如疾雨般向官軍士兵撲面射來。
“舉盾牌防御！”
索超大喊一聲，士兵們紛紛舉起盾牌防御，但還是不少士兵動作稍慢，被鐵釘擊中，發出一片慘叫聲。
種師道鐵青著臉令道：“不要理睬對方，立刻發射！”
“發射！”
索超大聲喝令，士兵們用火把點燃了陶罐，陶罐雖然用泥封了口，但由于陶罐外面也涂滿了火油，頓時整個陶罐便迅速燃燒起來。
五十根長桿拋出，五十團藍色火焰熊熊燃燒，驀地發射出去，只見空中火光點點，向梁山軍大營飛射而去，火油的優勢立刻顯示出來，它在空中不會熄滅，也不會輕易從泥封口的細頸陶罐中潑灑出來，它們在空中翻滾，直撲向梁山軍大營。
“官軍火攻！”
梁山軍士兵紛紛大喊起來，宋江和吳用也看見了漫天的火點，他們頓時大吃一驚，官軍竟然能從四百步外投射出火罐，但不等他細想，火罐已經到了頭頂，幾十名親衛紛紛沖上前舉盾抵抗，保護住江和吳用。
只聽一片噼噼啪啪的聲響，陶罐紛紛落地，這種陶罐是專門為火攻制作，陶壁薄如紙，輕輕一敲便碎，連同燃燒的陶罐碎片，四處飛濺，一只火罐會濺出數十、甚至上百只火團。
它們擊中了營墻、投石機、眺望塔和士兵群，梁山軍大營內頓時四面起火。
董平急得大喊：“快快滅火！”
梁山軍雖然從不使用火油，但并不代表他們不會滅火，他們幾次大敗朝廷官兵，早已學會了應對各種火器以及的火油的辦法。
梁山軍知道不能用水來滅火油，而是必須用泥沙才能滅火，梁山軍大營內特地準備了大量的滅火泥沙，只見無數士兵將一筐筐泥沙傾倒在燃燒的火油上，并用腳亂踩滅火。
但這只是將落到地面的火油滅了，而砸中火砲和營寨外墻上的火勢卻無法滅掉，這時，第二批火罐再次呼嘯而至，陶罐碎裂，無數火點飛濺，火借風勢，幾架火砲被烈火吞沒了，營墻上也燃起了熊熊大火，濃煙彌漫，很多梁山軍士兵也被燃燒的火油沾上，恐懼得大喊大叫，亡命奔逃，或在地上打滾。
這時，宋江和吳用四周已是一片火海，幾名親兵立足不穩，慘叫著摔入火中，宋江驚得手足無措，李逵眼睛都紅了，推開眾人沖上營墻大喊，“大哥，這邊太危險，俺來背你下去！”