下军出征前，献公本打算把晋戎骑兵的一半交给申生，但是申生考虑到上军可能要面对更强大的敌人，于是谢绝了父亲的好意，他最后只带走了两个百人队。因此兵力不足成为下军将领们最感头痛的问题；但是下军占领杨城后便取得了大戎的军队，这个难题就迎刃而解了。
大戎撤退后，霍军没有对狐厨发动进攻，而是匆匆绕过城邑继续行进；狐厨人对霍军进行追击，但是对方也不恋战。由于兵力不足，狐厨人无法拖住敌军的行动，只能目送霍军扬长而去。
得知霍军已经南下，申生很是焦虑，他立即命令狐酙狐突之弟率领大戎的全部骑兵全力追击霍军，他又在狐厨布置了两千大戎步兵，以增加城邑的防守力量。申生布置完上述工作，就率领下军与辅助部队向霍国进发了。
霍国的开国君主是周武王的弟弟霍叔处。霍叔当年因为参与“三监之乱”而被周公剥夺了爵位并遭到流放，但霍国的名号总算保留下来了。周公又下令把霍国由旧商的京畿之内迁到现在的戎狄混杂之地。霍国地势险要，城高而坚固。霍人和蛮族打了三百多年交道，战争经验丰富且战斗力强大，是极难对付的敌人。
晋下军在霍国南郊扎下营寨，申生和副帅里克绕着霍城查看地形。回到军营后，两人都感到十分头疼：霍城建在一处高地之上，被两道宽而深壕沟保护着；壕沟两端与汾水相连，底部插满尖桩。水可以从东北角引进来，再从东南角流回汾水，但是霍人关闭了入口和出口的闸门，所以壕沟里并没有水。
进口和出口之间是一条很高的堤坝，堤坝上部满了守军，可以抵御来自河上的进攻。这两道防线之间分布着多个小而坚固的堡垒，堡垒是一座座面积不大的夯土高台，高台上搭有棚屋，里面可以容纳十几名士兵。在这种防御体系下，敌军是无法进行突袭的。
另一面，霍人当看到晋军时也显得相当震惊，因为霍人根本不知道晋国扩军，以为所有的晋军都在围攻耿国。“如果晋军都在这里，那么耿国被围到底是怎么回事会不会是假情报而且一向与晋国为敌的大戎也加入了联军，晋国人到底在耍什么鬼把戏”他们这样想着，百思不得其解。
晋军扎营后便开始在壕沟外构建工事，人们围着壕沟堆了一道墙，同时建起几座瞭望塔。霍国人在此期间错过了一次难得的战机，因为他们可以趁晋国人立足未稳的时候发动攻击；由于他们实在摸不清联军的底细，便只是眼睁睁地看着敌人把工事修完，而没有采取任何行动。
申生和将领们经过一番热烈的讨论后，制定了攻城计划。
晋人首先从壕沟与汾水北面的链接处作为突破口。他们计划摧毁那里的防御工事，然后把汾水引进外壕，这样军队就可以乘着木筏过去了，霍人的高台堡垒虽然坚固，但是体积太小，估计每座高台用三个移动堞雉、一个时辰就可以挖塌。如果造上几十个，第一道防线两三天就可以突破。
晋人马上开始行动。霍人调集了一些军队来加固外壕防线，申生倒是很高兴：如果两军搅在一起进行肉搏的话，堡垒上的弓箭手是会投鼠忌器的。
晋人在军营后面的丛林里建造木筏和攻城器，这样一来行动就不会被敌人发现。当所需工具都造好时，晋人就在夜里把它们运往指定地点。
晋人首先从南面开始进攻，攻势在一条很长的战线上展开，霍人不得不从其他位置调来军队加强防御力量。如此一来，东北角的防线就变得薄弱了。
埋伏在东北角附近的晋军见敌人中计，立即一拥而上，用密集的箭雨和大量的投枪打退了防御者，不多时就占领了目标。士兵们立即打开闸门，汾河水顿时汹涌灌入，少顷便灌满了壕沟。由于东南角的闸门还处于关闭状态，南北落差便使得河水漫过地表，淹没了守军脚下的土地，并很快升到了齐胸的高度。因为晋人事先在外侧堆了一道坡墙，所以他们的阵地没有受淹。
晋军先锋队见水涨起来了就把木筏投进水里，划过敌人的防线。霍人开始时还能勉强站立，但是很快就开始随波逐流，最后无论死活都被冲到河堤内侧上了。河堤上的霍人把水里的同伴们捞上来，又把闸门打开，结果很多人就被冲进汾河，而晋人也冲到他们面前了。
东北方的晋人接到命令又关闭了闸门，水位便渐渐降下来，晋军先锋把吊桥放下来，联军的大部队便开进了霍国的首道防线。
但是霍人仍然依仗着堡垒进行顽强抵抗，堡垒上的弓箭手努力地射杀敌人，地面上的步兵的抵抗行为也十分英勇。进攻者举起盾牌结成龟型阵，以抵挡上面的攻击；地面的作战还算顺利，士兵们很快消灭了负隅顽抗的敌人。军队随后就把攻城器推过来开始挖墙角；其他人则在护城河外侧构建防线，以防止城内突袭。。
东方渐白的时候，堞雉外面的土越级越高，夯土墙基几乎被挖空了，堡垒随时都有坍塌的危险。堡垒上的守军看到这个情况，他们对自己死相之惨烈的丰富想象力使得自己无法忍受内心的恐惧，于是便抛掉武器投降了。
霍人坚守不出，依靠高大坚固的城墙抵抗敌人的进攻，攻城行动简直就是白白送死。现在轮到晋人一筹莫展了，随后传来的一个紧急军报促使申生决定马上撤退。