于是就在第二天，红莲教军出动了10支小股军队，每支只有300余人，分头从颖州府里向外突围，以试探人民军的反应。
颖州府的治所在阜阳，位于颖河、泉河的交汇以南的地方，其中泉河从阜阳城北边流过，汇入西北-东南走向的颖河。平时颖河、泉河的水量都不大，河面也只有2、300米宽，河面上不仅架设了桥梁，而且在水浅缓流的河段，甚致可以步行涉水过河。但现在安徽省大水，虽然颖州府没有被淹，但境内各条河流的水位均大涨，河面加宽，水深流急，不仅不可能涉水过河，连不少河面上的桥梁都被大水冲毁了，而且渡过颖河，便是凤阳府的地界，因此从颖州府突围的方向只能避开颖河、泉河，主要是向西、南两个方向。
突围的时间是从早上开始，但到了中午午饭的时候，有5支军队都先后退回到阜阳城里，而且最少也损失过半，有2支军队甚致剩下不足百人，都是无一例外的遭遇到了人民军的拦截，杀不出去，因此只好退了回来。
而到了下午的时候，又有2支军队退回到阜阳城里，并且都只有几十人回来，只原来这两支军队也是在突围之中遇到了人民军的拦截，虽然被挡住，但这2支军队的主将都不甘心就这样突围失败，因此又换其他方向试试，结果连试了几个方向，均遭到了人民军的拦截阻击，最后还是只能退回到城里来。不过这两支军队还收容了几名其他突围军队的散兵，根据散兵的讲说，至少可以确定有2支军队在突围的过程中，被人民军歼灭。
到这个时候，10支突围的军队中，己有9支宣告失败，剩下的最后一支恐怕也是凶多吉少了，而且这也表明人民军已经将阜阳城全部包围，布下了天罗地网。而在晚饭的时候，最后一支突围军队也退回到城中，当然人员同样损失惨重，并且给城中带来了另一个恶讯，人民军不仅仅将阜阳城包围，而且连水路也被封锁了。
原来这支军队连续换了好几个方向突围，但都遇到人民军的阻截，无法突围，带队的主将又不甘心退回城里去，于是决定到河边去碰碰运气，也许能找到几艘船渡过去，反正现在队伍里也只剩百余人了，只要能找到5、6条船，就可以将全部军队都渡过去，虽然渡过河后，只能进入凤阳府地界，那里同样也有华东的安置所，但起码可以突出颖州府的包围圈，等到了凤阳府之后，再慢慢想办法。但等他们赶到河边时，却发现在河面上有几艘铁舰来回巡视，别说是没有船，就是有船也不可能渡过河去，因此只能退回到城里。
这下分散突围的计划也切底失败，因此红莲教的高层人员也只得下令军队，紧闭城门，严守城池，加强戒备，同时又协商怎样才能体面的投降。
其实这时人民军才刚刚到达阜阳城外的四周地区，还并没有布置好阵地工事，哨点，因此并未完成对阜阳城俅包围，只是发现红莲教军突围，因此分散兵力，以连为单位，在阜阳城的外围四处堵截，虽然免强将红莲教军的突围军队堵截住，但很大一部份原因是突围的兵力并不多，只有300余人，只要是被一个连截住，基本就能够拦得住，但如果这个时候红莲教军能够将大军分散，每路数千或万人，而不是只有数百人，现在阜阳城中的红莲教军还有12、3万人，是完全可以做到这一点的。这样分头突围，只靠一个连的人民军也很难全部拦截住，这样就会有一部份人员可以成功的突出重围。
但经过了连续失败之后，现在红莲教军颇有几分畏人民军如虎的感觉，因此知道人民军已经将阜阳城包围之后，也失去了再次突围的勇气，而且现在阜阳城中的粮食可以支撑3、4个月，暂时到是没有断粮之忧，结果大好的突围良机，就这样白白浪废掉了。
而人民军则抓紧这段难得的时间，在阜阳城外围布置阵地，构建工事，并设立了大量的哨点、瞭望台以烽火台等，其实现在人民军的总兵力不过1万5、6千左右，和红莲教军的兵力相比，仍然是众寡悬殊，不过阜阳也不是什么大城，有1万5千兵力也足够了，只用了3天时间，就完成了阵地、工事的修建，形成对阜阳城的全面包围，因此这时就算是红莲教军全军出动突围，也难以突破人民军的拦截。
终于完成了对红莲教军的全面包围，罗岳也松了一口气，整个战事也算是基本按照自己预想的步骤在走，现在就差最后一步了。不过罗岳并没有立刻下令攻城，而是从俘虏中选了几名红莲教的小头目，让他们带信进城去劝红莲教投降，不管行不行，总要试一试，万一能成功呢？毕竟能够兵不血刃的结束战斗，而且也避免多造成杀戳，当然是最好不过了。
带信的人进城之后，立刻受到了红莲教高层人员的欢迎，因为现在红莲教就想投降，只是一时找不到和人民军沟通的渠道，而且红莲教的高层人员也担心，自己主动向人民军请降，难以获得理想的投降条件，但现在人民军主动劝降，当然是正中了红莲教的高层人员下怀，甚致有人还产生了乐观情绪，认为人民军的火力虽猛，战力虽强，但那是在野战中，而攻城战历来都是最艰难的战斗，人民军要攻下阜阳城，必会造成重大的损失，那么自已正好可以借机提高要价，不仅有可能达到一个理想的投降条件，甚致还能和人民军达成一个较为平衡的停战协议。
这是由于在阜阳城里，没有人参加过霍丘县的守城战，如果参加了那一场战斗，就会了解人民军的攻坚能力，而不会有这样乐观的想法。
而在这样乐观的情绪下，红莲教的高层人员开出了二个投降条件，一是红莲教作为整体投降华东，但保持自己的独立性，独立军队，由华东指定驻扎地点，并保障提供粮草物资饷资等，同时华东不得禁止红莲教在华东统治区内的传教活动；二是红莲教可以放弃颖州府，但华东允许红莲教带领军队、物资等离开安徽省，前住其他省份活动。由人民军选择这两个条件中的一条，然后双方再进行进一步的细节协商谈判。又命原来带信的人将红莲教的条件带给罗岳。
罗岳看完了红莲教的条件也不禁又好气又好笑，没想到红莲教的自我感觉这么良好，看来不给红莲教一点颜色看看，红莲教是不会老实的，于是罗岳给红莲教回复是人民军只接受红莲教的无条件投降，华东将根据红莲教高层的行为来确定对他们的处罚，而不接受其他任何条件，也不会和红莲教进行谈判，同时给了红莲教两天时间考虑，两天之后，如果红莲教不能接受人民军的条件，那么人民军就将开始进攻，到那时后果自负。
收到了罗岳的回复之后，红莲教的高层顿时炸了锅。因为无条件投降，也就意味着将一切生死都交人民军了，这一点他们当然是不干的，而红莲教的高层人员心里都清楚，以自己以前的作为，一但将生死交到别人的手上，其结果当然只有死路一条了，既然投降也难免一死，那么不如拼死一搏，死守城池，也许还能拼出个一线生机来，而且不少人还持乐观态度，认为如果能在守城战中，给人民军造成大量杀伤，人民军就会改变态度，再度回到红莲教所提出的条件上来。
于是两天之后，人民军就分从四方，向阜阳城发动了全面进攻。虽然这次赶来增援的第6师没有携带火炮，但迫击炮全部都带来了，因此火力仍然十分猛烈。
不过阜阳城毕竟是一座府城，虽然在这个时代的中国不算是什么大城，但也要比霍丘县这样的小城强得多，而且红莲教入主阜阳城之后，又对阜阳城的城墙进行了修膳和加固，而迫击炮的威力也确实比火炮差一些，因此想用迫击炮轰开阜阳城的城墙，确实有些免弹。
但人民军并不是只有迫击炮这一种手段，还有另一种摧毁阜阳城城墙的方法，就是爆破，因此迫击炮的打击只是对红莲教军进行火力压制，和火力强大的威摄力，而在迫击炮及各种步枪、机枪的火力掩护下，派出爆破组靠近阜阳城的城墙，设好包，进行爆破。
在几声惊天动地的巨响之后，阜阳城的四面城墙果然都被炸开了几个大缺口，人民军趁势从缺口从杀入阜阳城的城中。
当然，尽管城墙被攻破，但如果这时红莲教军的士兵能够奋力抵抗，并充份借助城中的地形以及人数上的优势，还是可以抵挡一阵，并且给人民军造成少许的伤亡，但红莲教军的士兵本来就士气低落，守在城墙上还能免强支持，但刚才爆破城墙时惊天动地的气势摧毁的不仅仅是城墙，同时还是士兵们的最后一丝抵抗之心，因此在人民军杀入阜阳城之后，红莲教军的士兵纷纷放弃抵抗，举手投降。