接下来的战斗再也没有多少悬念，没有了火炮的威胁，振威军重新开始占据上风，巨型抛石器射出的巨石、火球和火yao包均给时青军造成了极为惨重的死伤，虽然敌军填平了护城河与守军展开了攻城白刃战，但密州城军民上下同仇敌悍，连妇女、老人也登城助战，使得时青军最终也未能登上密州城墙一步。
随着时间的慢慢推移，时青军的士气开始低落，连续五天的进攻都告失利，在损兵超过两万后时青决定最后孤注一掷之时，突然传来一个不利的消息：益都府李全率八万军攻破博州。时青闻此讯顿时如五雷轰顶，他痛苦地望着坚如磐石的密州城，突然喉头一甜，一口血喷了出来。
突然密州城门大开，憋闷已久的宋大有骑兵营终于杀出，气势如惊涛骇浪，又如山崩地裂一般向时青掩杀而来，仿佛是一根绷得太紧的琴弦，一遇外击，琴弦突然绷断，时青军终于开始大溃败。
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时青军兵败，密州城欢欣鼓舞，成了沸腾的海洋，人们纷纷蜂拥到城墙上的将家中的面饼、鸡蛋乃至凉茶、白水送给杀敌保家的的子弟兵们，由于在战场上缴获了大量的物资，李思业趁机向密州民众发起从军的号召，一时间，密州城掀起了参军的狂潮，仅五日功夫，振威军便扩至四万。‘密州青壮几近罄空’，这是后来的柴焕在振威演武堂的开学典礼上对战争中民心的评价。
由于人数猛增得出人意料，原有的军事体制太小，已不能适应万人大规模作战的要求，李思业和众人商量后，决定重新改革军制，这就是振威军史上著名的‘密州建制’，军制在宋国军制的基础上引用了部分唐朝军阶，首先以振威军为直属军队的总称，李思业自领振威军大将军；其下分为卫、营、都、伍四级。
达到万人则称卫，每卫最多以五万人为限，且每卫中必须都要有步、骑、神机三个大兵种，卫的长官称上将军，其下设左中右郎将各一人为副；其中以龙、武、虎、雀四卫为李思业直属。
