次日，鲜卑兵于西城下索战。渔阳城头哨兵见鲜卑兵天色未曙便人喊马嘶，知是敌军必有行动，忙向项轩禀报。昂藏得报，即令高顺率五千步兵于城头布防，严阵以待。城下鲜卑兵，见汉军一字儿排开，护住城头。鲜卑兵一哄而上，使云梯、木盾弯刀欲爬汉军城头，汉军靠弓箭长枪要将鲜卑兵赶下城去，各不相让，正斗得难分难解。时已近午，高顺派人来报，曰：“鲜卑又遣数万步骑，现正攻我北门。”
项轩得报，忙令关公领五千人马往城北援。渔阳城一时喊杀连天，金鼓震地。阙居见汉军分兵北城，频频增兵西门，项轩见状，便又率飞、褚领五千汉兵，各各右手执矛，左手持一面盾前来助战。双方人马，斗在一堆，打得难分难解，死伤累累，一直战至傍晚，方始各自收兵回营。夜间一经清点，城西、城北两处战场共计损伤三千余人。项轩闻报，一面凭城固守，一面修本飞报州府。快马传书，将渔阳战报送至幽州府，郭勋得报，立遣邹靖领手下骁将率兵三万，前往救援。至修书于州府之日起，鲜卑军每日由辰至卯，使云梯、冲车、火箭攻城，轮番攻击，如今已是第四日，双方各有死伤，鲜卑军已有疲态。连日来，项轩数次登箭楼，瞰鲜卑引火物处。夜间，更令人探明鲜卑大营路径。
第五日，暮，援兵至距渔阳城二十里处，并遣斥候进渔阳城，见太守、项轩。项轩闻援兵至，大喜，便请斥候即时回营，将所谋计策告知邹靖。城内主力布置于西门，初冬之时，天干物燥，城内外尽皆备齐火攻之物，看号为令，两处鼓噪击鲜卑军正面，再分兵同时由北门出击北门外鲜卑军。令遣数名探路士卒，随斥候一同回营。项轩又令张飞、许褚率骁骑五千绕过鲜卑军，以金鼓为令，袭鲜卑后营。
邹靖闻知，命人按项轩嘱咐安排人马，只等今晚配合出击鲜卑兵。分派定，待入夜后，邹靖悄然起程，近渔阳，挨至二更天，蓦地“咚！”“咚！”“咚！”一连三通鼓，前军一万人马擎着火把，齐声呐喊、鼓噪着冲向鲜卑营，将鱼油、硫黄、焰硝、火箭尽数投向鲜卑营。阙居虽有戒备，然士卒皆熟睡之中，一时未免慌乱，一面救火，一面应战。未料，此时渔阳城门大开，城中人马亦点火把，携火箭，鼓噪而出，向大营前部攻来。与此同时，后营，亦有一支人马踏营而进，火攻贮藏引火之物处。一时之间，西门外鲜卑军三面受敌，前营房多处着火，一片火光熊熊。后营引火物处更是连连爆炸，声彻云霄，火焰张天，鲜卑兵惊慌，马不及鞍，人不及甲，四散奔走。杀至天明，阙居引惨败军士，夺路而走，望北门而去。哪知，北门城外鲜卑军亦受袭，两军相遇，一时无急智，只得合兵一处，仓皇北去。
渔阳之围既解，堪犒军毕，邹靖调拨归师，项轩亦引兵同行。郭勋见邹靖等安然撤归，自是放心，令侍从召邹靖等前来，抚慰曰：“卿等不殚辛劳，夜袭鲜卑，得解渔阳之困，忠勇可嘉。”靖曰：“此乃属下应当之责。涿县县尉项轩智勇双全，此次渔阳解围，居功至伟。”轩曰：“为国驰驱，吾万死不辞。”郭勋曰：“目下项县尉可回去收拾，本刺史着人送书进京，与你表奏大功。”轩等叩谢，出了府衙，回至涿县。
月余，轩迁豫州颍川郡太守。颍川郡，人杰地灵、富庶繁华，古之大郡。项轩不解，如此富庶之地，岂能予一籍籍无名于朝堂之上之人。然文书上，白纸黑字，殷红大印，岂能是假。轩虽百思不得其解，亦择日赴任。
了却首尾之事，项轩带着文书，携诸将，领八百亲兵，于颍川赴任。到任之日，轩即授关羽阳翟县令，授高顺兵曹史，授张飞尉曹史，授许褚贼曹史。其余诸曹掾史皆留任。轩治理颍川，常有红光罩体，紫雾遮身。郡中自轩居后，田丰五谷，麦秀两岐。时值隆冬，朔风凛凛，瑞雪霏霏，轩设宴款待诸将，饮酒之间，忽见百姓焚香伏道，拜一道人。轩曰：“此是何道人？”关公曰：“乃巨鹿郡太平道人之徒，常于郡中施符水，救人万病。”项轩叹曰：“若是传道施符，医救百姓，则大善。若是聚众传道，蛊惑人心，兴兵造反，则祸及苍生。”四人闻言，心神一凛，张飞曰：“如此，当速速擒来。”轩曰：“不妥，目下百姓甚为感服，擒之，激发民怨。为今之计，可寻一机灵忠心之人，混入其中，探明意图。”