由于城内的顽强抵抗，新军的攻势受挫。王邑下令猛攻也毫无效果，于是召集谋士们来想办法。经过集思广益之后，最后拟定了新的进攻方案。新军这次从空中、地下、地面三个层面同时对城内发起进攻。除了投入兵力分成数拨，继续对昆阳实行轮番进攻外，还派精锐弓箭手数千分乘近百辆云车，用强弩对更始军实行空中封锁，压制他们对地面进攻的抵抗，用燃烧的火箭摧毁城中重要的粮仓。而对昆阳最有威胁的攻击则是新军投入兵力从东南西北四个方位向城内挖掘地道，正对城门的几条既宽且高，用于运送冲輣（音péng，古代专门用来撞击城门的一种工具）、云梯等攻城机械，这些地道越过护城河后升上地表。另外几条地道则是由城外直通内城，以便把士兵送到城中展开战斗。
新军不分昼夜地向昆阳城内发射弓箭，箭雨从天而降，遮蔽了天空。城中的人惊恐万分，不敢出门，都躲藏在屋子里。实在没有办法，只好顶着窗户、门板出来打水。等打完水回到屋中，门板上都扎满了密集的箭矢。即使这样，城中的守军和百姓还是依然坚守着。然而，当第一条通往内城的地道挖通了，敌人从城内的某处地面冒出来，终于使人们依靠城墙和护城河防守的最后一线希望破灭了。为了能够及时发现从地道进来的敌人，王凤王常指挥守军在城内的主要方向挖沟横隔，然后在别的方向埋置水缸，这样地下一有动静，就能传到地面上来。昆阳城的汉军和百姓，艰难地抵御着新军越来越猛烈的进攻。
虽然暂时还能坚持，可是昆阳城毕竟太小了，城中守军又实在有限，眼见敌人的进攻如此疯狂，守城的汉军却不断伤亡，粮食供应也快跟不上了。谁也不知道昆阳还能坚持多久，而救兵似乎遥遥无期，何况就算刘秀等人真能搬来，万余人真的能打败这几十万大军吗？王凤、王常等人心里越来越没底。沮丧之余，王凤王常想到了投降，至少这样还是有希望保住性命的！于是王凤派使者代表自己向新军主帅王邑请降，他们的要求也不高，只要能保住性命即可。
出人意料的是，王寻、王邑的回答竟然是不准。为什么王邑王寻不接受送上门来投降的，非要自己攻打下来才行？其实也是可以理解的，毕竟任谁看来，四十余万大军攻破一个不到万人把守的小城只是时间问题，亲自领兵攻破城池和敌人投降的功劳差距就大了，王莽会觉得自己举全国之力让王邑王寻平叛，他们却连个小城都没打下来，太给新朝丢人了。所以，王邑、王寻不给昆阳这个机会。
正在城中焦急等待的王凤王常看到使者的回信当时就呆住了，他没想到投降竟然还有人不接受。最后一条退路也被堵死了，原本惶恐的心反倒渐渐安静下来。既然不能投降，怎么都是死，倒不如死守，说不定还有一线生机。
王凤立即传命，发动昆阳城中的百姓摘下自家门板，分赴四门，增援守城。城中的百姓们也明白了新军现在不想给大家活路，投降是没有出路的，大家没有选择，只能背水一战。昆阳之战乃是生死存亡之役，只有团结一致，与敌人决一死战，才能有希望获取胜利，求得生存。
在昆阳城将士和百姓的死守下，新军的攻势愈凌厉，昆阳反而愈发稳固了。
严尤眼见昆阳城屡攻不下，新军士气越来越低落，他再次向王邑建议：“围城必须网开一面，使城中守军逃出一部分到宛城下，去散布惊恐情绪，以动摇敌军的军心，瓦解敌军的士气。”可惜王邑是铁了心，一定要硬攻下昆阳，毫不理会严尤的建议。
