然而想了许久，刘贤又觉得这个方案不是很靠谱。首先火药的威力并不算太强，城中不一定能找到这么多原料。其次就算能找齐原料，这么大的用量，累死刘贤也配不完，必须要调用许多工匠。在这个兵荒马乱的混乱时期，火药的配方多半会被泄露出去。万一没能炸死刘备，反被他得到了火药的制作方法，那可就麻烦了。再次，火药保存不易，荆南地区高温多雨，火药极易受潮，也可能会发生其他爆炸事故，万一保管不慎，没炸着刘备，反把自己炸着了，那可就闹笑话了。
思前想后，刘贤觉得火药这个东西还是等日后自己有了稳固的地盘之后，再设法秘密制作，并要专门建立一支专业的军队，来使用火药武器。
否决了火药这个方案，刘贤便只有整顿城防，静等刘备来攻了。
不数日，刘备领兵两万余人到达益阳，绕城看过之后，开始攻城。
先大驱士卒用云梯攻打，刘贤、黄忠指挥众军防守，一连三日，刘备军死伤近千人，无法攻下。于是刘备转而开始在城外堆土山，又在土山之上建造箭塔，准备居高临下向城中放箭。
刘贤于是命工匠制作了二十架回回炮，安放在城头，照准箭塔猛轰，一日之内将刘备建造的箭塔尽数击毁，建造箭塔的士卒也死伤惨重。
刘备连日攻城不克，又见城中石炮威力巨大，于是招集文武商议对策。
马良道：“荆襄之地，多有奇人异士，如庞德公、黄承彦、司马微等人，尽皆学究天人。主公何不向其询问制作石炮之法？”
刘备大喜，当即修书一封，送往荆襄。数日之后，黄承彦等人有书信送到，刘备拆开一看，内中却有一份诸葛亮之妻黄月英亲手设计改良的投石机制作图纸。刘备当即命军中工匠按图制作。不过投石器需要大量的牛筋、蒙皮、精铁、上等木料等物，刘备找遍全军物资，花费半月时间，也才造成三十架投石机，每架投石机需五十名士兵使用，可将石块抛投至三百步外。
投石机制作完成，刘备立即组织攻城。在城外三百步的距离上抛投石块，顿时石弹如雨，往城头飞落。
刘贤急令回回炮与之对射。然而投石机是抛投武器，弹道弧度大，射程远，回回炮则勉强算是直射武器，弹道较为平直，刘贤制造回回炮的材料也不是最好的，精密度不够，射程只勉强达到了二百五十步，两者对射，竟然射不过投石机。
无奈之下，刘贤只得命令减轻石弹重量，这才增加了射程。虽然重量减轻，威力有所下降，但回回炮的射速却远胜刘备投石机，回回炮从安放石弹，转动绞索，直至发射只需三个程序，算上检修也只需要一刻钟时间，而刘备的配重式投石机从安放石块，固定投臂，放置配重石，割断固定绳，总共需要四个程序，每发间隔还要对投石机进行检查，总共费时两刻有余。
刘贤制作的回回炮与刘备军中的投石机在三百步的距离上对射，回回炮胜在射速快，投石机胜在威力大，双方各有优劣，一时打得难分难解。
十余日后，两军的投石机和回回炮都被击毁破损殆尽，刘备军操作投石机的士兵几乎换了一茬，刘贤军的伤亡虽比刘备军少，但城墙却有多处损坏，算是打了个平手。此后各自穷搜材料，再次加紧打造器械，战斗又从激烈渐渐转为平静。
刘备见短期内攻不破益阳，只得一边进攻，一边派出小股部队，深入益阳之后打游击，以期切断益阳与荆南各郡的联系。
刘贤见状，也只得分派人马，绞杀刘备派出的小股部队。