正月十六，除去仍在箕關對峙的田楷部，陳沖將河南的兩萬將士編為一軍，短時間仍駐留在谷城中，他自己則前往孫堅部。
孫堅部此時仍在攻打函谷。自十月以來，他便領兵停在函谷關前，只是當時中路軍受命只是佯攻，因此士卒攻打並不搏命，多是在城下與涼人對射而已，連蟻附攻牆也未有幾次，只是在關東多設了幾處箭樓，草草挖了五六座土山而已。因此函谷關一直未破。
陳沖趕到孫堅營中時，孫堅正在勘測函谷關周邊地形，他為此頭痛非常。此時的函谷關與秦時函谷關不同，秦函谷關正在如今陝縣西南，為劉備所掌控，而眼前的函谷關，乃是前漢樓船將軍楊僕所造，此地雖不及秦函谷關險要，但也足以扼斷東西。
函谷關城建在山道的一段頂坡上，一旦要靠近關城，無論東西，皆要走一段不短的斜坡。而放眼南北，函谷關北靠澗水，南接龍尾山，澗水之北便是高聳入雲的火蟲嶺，兩山之間距離不過百丈，而關牆靠又高達五丈，如此逼仄的環境，大軍施展不開，也無法包圍城關，只需要三千軍卒，便可在此擋住數萬乃至數十萬的敵軍。地勢險要至此，真不愧為雒陽八關之首。
等回到營中，孫堅見到陳沖，第一句便是：“無從下手，若要破城，只能強攻。”
實際上，對函谷關前的強攻已持續兩日。眼見關西形勢逐漸好轉，城中糧草輜重也足用半載，東中郎將董越也毋須憂心，每日只在城牆上來回巡視，鼓舞城中士氣，便藉助地利，將孫堅的數次攻勢輕鬆化解：荊人用雲梯蟻附，一面牆上，兵力卻不佔優勢；荊人建造衝車撞門，但發現關前斜坡過陡，笨重的衝車根本推不到牆前；荊人加填土山，試圖以土山填至關牆，可結果是涼人學習陳沖在孟津做法，在關牆上加築木樓，導致荊人始終無法追上關牆。
兩日下來，荊人便已損失過千，而孫堅所謂強攻，便是沒有辦法，只能預設繼續如此強攻城牆，直到用人命堆出一個結果。
陳沖對這種做法大為反對，他對孫堅說：“函谷關易守難攻，是我們都知道的，但是關城是死物，人是活物，以生平死，豈能如此呢？何況我們若是在此處就消耗大量兵力，是無法逼迫董卓回援的，更無法在破關後與敵會戰。”
陳沖如此說，是以兩點為由：一是董卓在新安還留有駐軍，若是董越在函谷關兵力吃緊，新安的胡軫兵團可以前來協助戍守，完全足以阻攔中路軍西進；二是若是硬攻，仍舊耗時耗力，恐怕的劉備軍團根本無法支撐到關破之時。
這兩點孫堅安能不知呢？但他只是無法破解而已。陳沖當即令人拿過隨身的司隸地圖，對孫堅分析地勢道：“依我看來，新關遠不及舊關險峻，便在於新關非是獨險重地。”他手指從谷城出發，沿雒水劃到宜陽，又把宜陽與新安點了兩點，說道：“去年董卓違令入京，便是從此路繞行，若要攻破城關，我等必須先於此處切斷外援。”
孫堅沉吟少許，他緩緩說道：“庭堅，此處有間路小道，我是知曉的，當時董卓進京，攜眾不過三千，又都是快馬，所以能從此過，但我軍數目過眾，在此遣軍易為其堵截，只能分遣少量奇兵，以寡敵眾，想要阻截新安援軍，恐不易為啊。”
這說的都是實情，陳沖卻已有解決之法：“我麾下有善登山者千人，由軍司馬魏延率領，可先令其開路，藏於山林，再別領五千人隨後，吸引新安守軍注意，若他等派軍來阻，魏延便可領軍從山林中夾擊，定能打通險阻！”
說到這，陳沖又對孫堅解釋說：“我軍中多是青徐中人，能野戰的不在多數，這誘敵的五千兵馬恐怕還需文臺你來調撥。”這番話語成功說服了孫堅，他笑道：“這不是難事。”便下令讓祖茂進來議事，對陳沖介紹道：“祖司馬乃是是我多年近衛，多次替我殿後誘敵，敵鋒常為其所挫，此事正好由他來做。”
對陳沖說完，他又改變神色，對祖茂鄭重說道：“廣成戰時，你為徐榮所破，險失中軍，有失你的勇武之名啊。”祖茂隨孫堅多年，聽出是要對他委以重任，當即漲紅了臉，對孫堅抱拳請戰道：“將軍但有所令，祖茂必往戰之！”
交代完畢後，祖茂當日便領兵五千離去，陳沖卻仍留在孫堅營中，孫堅頗為奇怪，笑道：“如此大事，我還以為你會隨軍親自排程。”陳沖聞言，搖首笑笑，隨後說道：“那你是小看我了，用人不疑，我相信你的判斷，何況我也不擅長跑馬廝殺，去了也是累贅而已。”
說到這裡，陳沖走出營門，抬頭仰望天色，日暮漸生，他忽而對孫堅說：“文臺，我有一個想法，你陪我再到關前看看吧。”孫堅聞言，頓時了悟他駐留的原因，原來是另有攻城妙法，他當即欣然應允。
孫堅的大營距離關城不到四裡，如此距離，皆因道路狹窄，無人能夠突出奇兵襲營的緣故。因此，陳沖與孫堅騎馬到關前時，士卒在道路上往來不斷，來者抱著弓矢與木鍬向前，往者則抬著正不斷呻吟的傷兵，好似潮水一般。
關城前還在來回攻防，如今在前線指揮的乃是軍司馬朱治，他正都督輔兵們，將掘出的土用推車裝了，或用麻袋裝了馱在馬驢的背上，人馬爬著斜坡輪番撲到土山前，將泥土都堆積起來，繼續往上填，土山與土山之間，依稀還能看見壕溝的影子。
陳沖打量土山，城前的土山共有十二座，其中有八座與城牆貼在一起，四座在城牆相隔百十丈處。顯然靠牆的皆是這兩日強攻所造的，遠隔的是此前對峙時挖掘的。陳沖走到後四座土山山腳，眯著眼睛打量關城上士卒的視線，等他每一座土山都走過後，陳沖面色自若，對孫堅說道：“此次攻城，我已有辦法了。”
孫堅聞言大奇，但他知曉奇計從密的道理，強忍下詢問的慾望，回到主營中才問道：“庭堅，不知是何計策？”
陳沖便蹲下身，取一根樹枝，在帳中土地上畫圖。他先是以一橫代表關城城牆，又在城牆前標出各個土山的位置，而後指著後四座土山說：“我方才打量關城城防，蟻附攻城是決計行不通的，不如用地道破城。”
聽聞此言，孫堅有些失望，他質疑道：“函谷關作為八關之首，在城中設有地甕，我等挖地道入城，很快便會被發覺吧！到時城中官兵居高臨下，以熱湯灌地道，也不知能活幾人。”
陳沖搖首說：“我並非是讓君從地道入城。”他這才將計劃向孫堅詳細闡述，原來他見如今城牆邊荊人高堆土山，牆上涼人又高積木樓，而函谷關本就是巨城，對地基而言，可謂是不堪重負。他打算帶領五千軍隊，從四座土山背後直挖地道入關城城角，在城角下挖出空洞，再用柱子抵住城牆，以保空洞暫不塌陷，等空洞擴張到足夠大後，再防火焚燒柱樑，可令城牆直接隨地基塌陷。
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孫堅未想到這種戰術，大為驚奇，揣摩再三，又覺得甚有道理，不禁對陳沖笑道：“庭堅，你當真是智深如海啊！”
次日，陳沖調來臧霸的五千步卒，在土山後方進行掘土，一座土山後挖掘三條地道，共擊有十二條地道同時開挖。上面有步騎巡護，用以遮蔽，挖出來的土就讓荊人們帶至城前繼續堆填靠牆土山，城裡城外戰士也萃集此地，反覆廝殺。
如此過了三日，只見城上的涼人們忽然生出些許騷動，顯然是有什麼事情影響了軍心。孫堅猜想，可能是祖茂他們得計，成功截斷城關後路，便下令城前暫時休戰。
長史公仇稱一身儒服，只帶數名隨從騎馬來到城前土山上，對山上的高樓高呼道：“請東中郎將答話。”
城樓上士卒都停下來，冷眼看著他，卻也未放箭攻擊。過了一會，只見樓上探出一頭來，正是東中郎將董越，他在樓上朗聲說：“大漢東中郎將兼領八關都督務鄉侯，董越在此！爾等有何話講？”
公仇稱聽聞，忙在馬上揖手說：“如今我大軍為國靖難，以十萬之眾圍城，又遣兵截斷將軍歸路，將軍進退維谷，董卓也未能為也。以爾危城卻螳臂當車，只落得滿城塗炭而已。不如早降，與我軍併力討賊，正可謂改邪歸正，迷途知返，尚不失性命富貴，還望將軍三思！”
話音剛落，董越便答說：“爾等遣軍繞至關後，確為奇招。但我新安尚有數萬大軍未援，爾等不過一時僥倖，也妄想誆騙我開城嗎？相國待我恩重如山，我怎能以此相報呢？除非我死，否則爾等休想破城！”
公稱仇聞言，便按照孫堅事先吩咐的，高聲說道：“將軍既然意志堅定，那就再戰一場吧。請留一個時辰，讓我們將死者的屍體搬離，以便再戰！”
此時土山之上，屍積如山，如不清理，確不利於雙方交戰。董越抬了一下手，喊道：“儘管來清理，如果要再戰，我西涼勇士奉陪到底！”
公仇稱回去報告孫堅，孫堅方食，停奢喜道：“看來祖茂已然功成，如今破城與否，便看庭堅何時掘成了！”他又派公仇稱去土道中詢問陳沖進度，陳沖站在土道間掐指默算，最後答說道：“再給我四日，函谷關必破！”
到正月二十五日清晨，陳沖快馬回到主營，對孫堅答道：“快些整軍，今日我等必破此關！”
城關上的涼人很快看到一副奇怪的景象：只見城關前兩百丈之地，荊人正在整軍，密密麻麻的人群塞滿了整個入關道路，好似秋收伏地的稻穗，可偏偏這兩百丈地之間，又空無一人，好似將有什麼大事要發生一般。
忽然間，涼人感覺到一股輕微的搖晃感，彷彿自己喝暈了酒。可不是，他們很快發現，是腳底的城牆在搖晃，這種搖晃彷彿突破了一種極限，忽然劇烈起來，以至於涼人們狂呼道：“是地龍翻身！”
大地上突然由下而上崩出一道裂紋，沿著城邊土山的輪廓迅速拓展，隨之而來的是地陷的巨大聲響，城牆倒塌的撞擊聲，士卒跌落的慘叫聲，土山崩解的碎裂聲，俱都交織在一起，最後將隨著一地煙塵畫上句號。
塵埃落定，露出城牆倒塌後的處處空隙，最先的韓當終於反應過來，他返身舉刀，對士卒高喝道：“殺！”
城前的荊人方如大夢初醒，舉刀齊齊回應道：“殺！”茫茫多的荊人如同潮水，踏著關城的廢墟接連湧入城中，涼人則如失魂落魄般，淪為一具具行屍走肉，看待荊人都宛如看待天神，任由荊人宰割。
殺了小半個時辰後，東中郎將董越自縛請降，中路軍奪下函谷關。