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下军出征前，献公本打算把晋戎骑兵的一半交给申生，但是申生考虑到上军可能要面对更强大的敌人，于是谢绝了父亲的好意，他最后只带走了两个百人队。因此兵力不足成为下军将领们最感头痛的问题；但是下军占领杨城后便取得了大戎的军队，这个难题就迎刃而解了。
大戎撤退后，霍军没有对狐厨发动进攻，而是匆匆绕过城邑继续行进；狐厨人对霍军进行追击，但是对方也不恋战。由于兵力不足，狐厨人无法拖住敌军的行动，只能目送霍军扬长而去。
得知霍军已经南下，申生很是焦虑，他立即命令狐酙（狐突之弟）率领大戎的全部骑兵全力追击霍军，他又在狐厨布置了两千大戎步兵，以增加城邑的防守力量。申生布置完上述工作，就率领下军与辅助部队向霍国进发了。
霍国的开国君主是周武王的弟弟霍叔处。霍叔当年因为参与“三监之乱”而被周公剥夺了爵位并遭到流放，但霍国的名号总算保留下来了。周公又下令把霍国由旧商的京畿之内迁到现在的戎狄混杂之地。霍国地势险要，城高而坚固。霍人和蛮族打了三百多年交道，战争经验丰富且战斗力强大，是极难对付的敌人。
晋下军在霍国南郊扎下营寨，申生和副帅里克绕着霍城查看地形。回到军营后，两人都感到十分头疼：霍城建在一处高地之上，被两道宽而深壕沟保护着；壕沟两端与汾水相连，底部插满尖桩。水可以从东北角引进来，再从东南角流回汾水，但是霍人关闭了入口和出口的闸门，所以壕沟里并没有水。
进口和出口之间是一条很高的堤坝，堤坝上部满了守军，可以抵御来自河上的进攻。这两道防线之间分布着多个小而坚固的堡垒，堡垒是一座座面积不大的夯土高台，高台上搭有棚屋，里面可以容纳十几名士兵。在这种防御体系下，敌军是无法进行突袭的。
另一面，霍人当看到晋军时也显得相当震惊，因为霍人根本不知道晋国扩军，以为所有的晋军都在围攻耿国。“如果晋军都在这里，那么耿国被围到底是怎么回事？会不会是假情报？而且一向与晋国为敌的大戎也加入了联军，晋国人到底在耍什么鬼把戏？”他们这样想着，百思不得其解。
晋军扎营后便开始在壕沟外构建工事，人们围着壕沟堆了一道墙，同时建起几座了望塔。霍国人在此期间错过了一次难得的战机，因为他们可以趁晋国人立足未稳的时候发动攻击；由于他们实在摸不清联军的底细，便只是眼睁睁地看着敌人把工事修完，而没有采取任何行动。
申生和将领们经过一番热烈的讨论后，制定了攻城计划。
晋人首先从壕沟与汾水北面的链接处作为突破口。他们计划摧毁那里的防御工事，然后把汾水引进外壕，这样军队就可以乘着木筏过去了，霍人的高台堡垒虽然坚固，但是体积太小，估计每座高台用三个移动堞雉、一个时辰就可以挖塌。如果造上几十个，第一道防线两三天就可以突破。
晋人马上开始行动。霍人调集了一些军队来加固外壕防线，申生倒是很高兴：如果两军搅在一起进行肉搏的话，堡垒上的弓箭手是会投鼠忌器的。
晋人在军营后面的丛林里建造木筏和攻城器，这样一来行动就不会被敌人发现。当所需工具都造好时，晋人就在夜里把它们运往指定地点。
晋人首先从南面开始进攻，攻势在一条很长的战线上展开，霍人不得不从其他位置调来军队加强防御力量。如此一来，东北角的防线就变得薄弱了。
埋伏在东北角附近的晋军见敌人中计，立即一拥而上，用密集的箭雨和大量的投枪打退了防御者，不多时就占领了目标。士兵们立即打开闸门，汾河水顿时汹涌灌入，少顷便灌满了壕沟。由于东南角的闸门还处于关闭状态，南北落差便使得河水漫过地表，淹没了守军脚下的土地，并很快升到了齐胸的高度。因为晋人事先在外侧堆了一道坡墙，所以他们的阵地没有受淹。
晋军先锋队见水涨起来了就把木筏投进水里，划过敌人的防线。霍人开始时还能勉强站立，但是很快就开始随波逐流，最后无论死活都被冲到河堤（内侧）上了。河堤上的霍人把水里的同伴们捞上来，又把闸门打开，结果很多人就被冲进汾河，而晋人也冲到他们面前了。
东北方的晋人接到命令又关闭了闸门，水位便渐渐降下来，晋军先锋把吊桥放下来，联军的大部队便开进了霍国的首道防线。
但是霍人仍然依仗着堡垒进行顽强抵抗，堡垒上的弓箭手努力地射杀敌人，地面上的步兵的抵抗行为也十分英勇。进攻者举起盾牌结成龟型阵，以抵挡上面的攻击；地面的作战还算顺利，士兵们很快消灭了负隅顽抗的敌人。军队随后就把攻城器推过来开始挖墙角；其他人则在护城河外侧构建防线，以防止城内突袭。
东方渐白的时候，堞雉外面的土越级越高，夯土墙基几乎被挖空了，堡垒随时都有坍塌的危险。堡垒上的守军看到这个情况，他们对自己死相之惨烈的丰富想象力使得自己无法忍受内心的恐惧，于是便抛掉武器投降了。
霍人坚守不出，依靠高大坚固的城墙抵抗敌人的进攻，攻城行动简直就是白白送死。现在轮到晋人一筹莫展了，随后传来的一个紧急军报促使申生决定马上撤退。