忽都部骑兵赶回成都之后，虽然在短时间内提振了蒙军的士气，但霹雳军在随后几天里明显加大了炮击力度，又重新让蒙军士气掉落到谷底。连城中普通的蒙军士兵都清楚，这一千余骑兵显然不能改变被动挨打的局面，更不可能扭转战局。当下云顶城已落入霹雳军的手中，成都周边的广都、新都、温江、郫县等城及据点也插上了霹雳军的旗帜。第五日时，快马传来潼川府、普州及资州的蒙军无法来援的消息，让刘黑马下定了放弃成都的决心。忽必烈先是对四川蒙军中阿里不哥势力进行清洗，又抽调了大批骑兵北上，这不仅严重削弱四川蒙军的战力，也让蒙军将领人心惶惶相互猜忌。在这多事之秋他们都是力求自保，对刘黑马的求援均找了理由回绝。
“ 三十六计，走为上策”。捱到围城后第十日的夜里，刘黑马率军乘着星光偷偷出了东门，往简州方向而去。此次随他而行的三千步军都是轻装，除了武器之外，只背负了十日的食水，故一夜之间便行进了三十里地。忽都的骑兵在天明之后，也出城径直往简州而去，刘黑马给他的任务阻挡霹雳军骑兵的追击。刘黑马和忽都逃走后，城中守军只剩下了一千六百人左右，为了迷惑霹雳军，蒙军又让大量民壮穿上新附军的衣服以壮声势。成都城五千守军这段时间在炮火之下只死伤了三四百人，损失并不严重。
刘黑马带走的三千步军中，除了直属的蒙古汉军外，其余都是挑选的新附军精锐。为了让逃跑不变成溃变，也为了有人留在城中继续吸引霹雳军的炮火，刘黑马先是升了两名新附军将领分别作城守和副城守，又谎称将有强援到来，自已将率精锐前去汇合，待合兵之后一举击败霹雳军。留下守城的新附军将领虽有疑惑却也无可奈何，刘黑马虽然不如蒙古将领暴虐，但对于违背军令的新附军也从不客气，当下只得领着刘黑马挑剩的老弱残兵守城。
虽然刘黑马做事隐秘，但数千人出城仍有不小的动静，那里瞒得过霹雳军的眼睛。天明之后，欧阳阵便派了侦骑尾随在忽都部骑兵之后，只是蒙古骑兵弓马娴熟，霹雳军的侦骑根本不能靠近，只得前往高处用望远镜远观。对于刘黑马的逃跑欧阳轩也是无可奈何，毕竟的霹雳军骑兵根本无法冲破忽都部骑兵的阻截。要用步兵追击的话则更为尴尬，携带重炮的话，根本追不上轻装逃跑的敌人，而不带重炮则难以战胜敌人甚至会被反咬一口，毕竟那可是三千精锐步军和一千余骑兵。而野战师两个步兵旅只有三千人，加上元气大伤的八百余骑兵，人数还少于蒙军。基于以上原因，欧阳轩派了人给云顶城的黄大根，要求他务求守住云顶城，而不是冒险出击。
欧阳轩一直记得伟人的一句话“战略上藐视对手，战术上重视对手”。虽然霹雳军与蒙军作战中都是占优势，却也得承认蒙军乃是冷兵器军队战力的巅峰。所以与蒙军作战他一直非常小心谨慎，因为以蒙军的体量可以失败许多次，而霹雳军根本承受不起重大失败，因为这会带来生存危机甚至 意味着万劫不复。欧阳轩的谨慎在刘黑马眼中成为暴风雪前的宁静，在他看来，成都城霹雳军有上万人精锐却不追赶，云顶城也有近万兵马，必定在谋划更大的行动，当下便令手下加速往简州逃去。刘黑马把霹雳军负责后勤辎重的基干民兵也当成了精锐士兵。事实上这虽然是误判，但有一说一，霹雳军基干民兵的战力并不比新附军精锐差。
刘黑马和忽都一逃跑，霹雳军的骑兵便堵住了东门，城中的新附军便成了瓮中之鳖。刚开始，守城的新附军将领还满心期待刘黑马引了援军杀回来。随着时间一天天的过去，非但没有援军的一丝踪影，炮击反而越来越猛烈。城中守军的心情也从希望变成失望，最终变成了绝望，他们知道自己成了弃子。实际上忽都曾向刘黑马建议将成都城彻底焚毁，不给霹雳军留一丝有用的东西，但被刘黑马否决了。作为汉化的契丹人，刘黑马性情不如忽都这种出身草原的蛮族那般残暴。在他治理成都期间倒也招俫流民开荒屯垦，并不是一味的烧杀劫掠，这也是他与密者火里等人不和并选择投靠忽必烈的原因。当然刘黑马不放火烧城也并非菩萨心肠，而是他需要留着城池来吸引霹雳军。
因为并不清楚守军的实力，也是为了减少伤亡，霹雳军又炮击了几日之后，才派了小规模部队从城墙倒塌处进行了试探性进攻。随着战线向城内深入，并没有出现想像中惨烈的巷战，战事反倒如热刀切黄油般顺畅，欧阳轩便下令从四门向心突击。甫一开始城中新附军还在激烈抵抗，但守将的亲兵和督战队等战力最强的新附军损耗之后，剩下的老弱残兵根本抵挡不住手雷和轻型火炮等大杀器，故纷纷扔下武器投降了。至于守城的新附军将领性格倒也光棍，知道自己跟着刘黑马坏事做尽，便用刀抹了脖子。
成都城历经数次蒙军的屠城，加之蒙军占领之后只管压榨不事生产，故这座曾经有百万人口的大城已变得极为萧瑟，偌大城区四处是残壁断垣。刘黑马主政成都之后虽然极力招俫流民，但城中人口也不过二万余百姓。这些百姓皆脸黄肌瘦蓬头垢面，日子显然过得极为艰难。欧阳轩命昝万寿暂时主持成都政务，先是清点人口接着便是开仓放粮，在此过程中倒揪出了不少藏身百姓间的新附军士兵，这些人的去处自然是山中的矿洞。昝万寿清点府库后大失所望，不仅钱财物资极少连粮食也不多，根本无法长期坚守，而这也是刘黑马弃城而逃的原因之一。
在攻下成都城之前，欧阳轩便收到了黄大根的消息，说刘黑马和忽都已率军到达了简州。在经过云顶城时，蒙军也曾派了数百人来试探性进攻，却被城头的重型要塞炮轰得死伤惨重，只好灰溜溜逃离了。当下黄大根已在云顶城组建了一支五百人的临时水军，这支水军拥有百余艘小船，船上安装了小型火炮，虽然无法对顺水而下简州蒙军构成威胁，但足以控制金堂至云顶城的河道，防止蒙军渡河攻打云顶城。