甗邑慘勝的硝煙尚未完全散去，宋襄公便迫不及待地催大軍，裹挾著疲憊與傷亡，向北進發，首撲齊都臨淄。一路上，幾乎未遇像樣的抵抗。公子無虧在甗邑之戰中折損了其能用的主力野戰部隊，加之其得位不正，在地方上缺乏基和號召力，許多城邑的守令或閉門自守，或觀不前，眼睜睜看著這支打著“太子”旗號的聯軍穿過齊國的土地。
不日之間，聯軍兵臨臨淄城下。這座昔日中原最繁華的都會，如今卻籠罩在愁雲慘霧之中。城門閉，吊橋高懸，城牆之上旌旗林立，甲士往來穿梭，戒備森嚴，但仔細看去，許多士兵面帶惶，士氣低落。
城的景象更為悽惶。市井蕭條，商鋪大多關門歇業。百姓躲在家中，竊竊私語，充滿了對未來的恐懼。糧價飛漲，恐慌緒蔓延。公子無虧集團為了維持統治和備戰，實行了嚴格的資管制和宵，甚至縱容手下軍隊搶掠富戶，其名曰“徵用軍資”，弄得怨聲載道，人心離散。
深宮之中，被嚴看管的齊桓公，境況愈發淒涼。據說他己病膏肓，時而清醒，時而昏聵。清醒時，或許能約聽到宮牆外大軍圍城的喧囂，到國破家亡的悲涼，口中喃喃著管仲、鮑叔牙的名字，老淚縱橫；昏沉時，則對外界的天翻地覆毫無所知，只剩下一苟延殘的軀殼。豎貂、易牙等人早己不再心伺候，只保證他不死，以免徹底失去挾持的籌碼。
公子無虧、豎貂、易牙等人，則如同困守於孤城中的野，陷了最後的瘋狂與絕。他們深知自己罪孽深重，絕無被寬恕的可能，唯有拼死一戰。他們一方面用嚴酷的刑罰鎮任何可能出現的苗頭，另一方面，則拿出府庫中最後的錢財珍寶，犒賞守城軍隊，甚至許以高厚祿，激勵他們死守。
聯軍在臨淄城外西面紮營，將這座巨城圍得水洩不通。宋襄公志得意滿，認為破城只在旦夕之間。他再次拒絕了一些將領提出的圍而不攻、迫其變的建議，堅持要儘快強攻，以彰顯“王師”的雷霆之威。
然而，臨淄絕非甗邑可比。作為齊國的都城，其城防系經過多年經營，異常堅固。城牆高厚，壕深廣，城頭佈滿了弩機、擂石、滾木等守城械。儘管守軍士氣不高，但在公子無虧集團的死黨監督和重賞之下，依舊進行了頑強的抵抗。
聯軍發起的數次強攻，都被守軍擊退。雲梯被推倒，衝車被燒燬，聯軍士兵在城下留下了大量，護城河水都被染紅。慘烈的攻城戰讓聯軍的傷亡數字持續攀升，尤其是作為主力的宋軍，更是損失慘重。
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