臨關縣收復的第三日，王啟年便開始部署全面防守。
城牆西側與東側在攻城戰中留有破損，他下令士兵與民壯合力修補，將碎石、黏土填缺口，外側再加固一層木板。
同時在城頭增設滾石堆與箭樓，劃分出東南西北四個守城區域，每個區域由一名校尉負責。
“清點城所有糧草、與藥品，登記造冊，統一排程。”
王啟年對負責後勤的小校吩咐，“糧草按每日定量發放，優先保障守城士兵；冬雖有限，先給站崗士兵配發，不足部分讓百姓協助製；藥品集中存放，由軍醫統一管理，優先救治重傷員。”
小校領命而去，張威走來道：“城百姓念將軍收復縣城，民壯也已組織起來，可協助運送守城資、修補城牆。”
“甚好。”王啟年點頭，“軍民同心，方能守住此城。你率銳部隊換值守，讓士兵們抓時間休整，補充力，叛軍絕不會善罷甘休。”
他隨即派出三隊斥候，分別向叛軍主力方向探查，要求每日回報向。
果不其然，第五日清晨，斥候加急回報：“將軍，趙顯得知臨關縣失守，派三千援兵趕來，由其心腹將領陳武帶隊，已與城潰逃的殘部匯合，合計約四千兵力，正向臨關縣趕來！”
王啟年當即登上城樓，召集將領議事：“叛軍兵力佔優，但我軍有堅城依託，且城儲備充足，只需堅守待變。陳武此人魯莽，與孫彪無異，定會急於攻城，我們可依託城牆優勢，消耗其兵力。”
當日午後，叛軍抵達臨關縣外，迅速展開部署，將縣城團團圍住。
陳武騎著戰馬，在城下高聲喊話：“王啟年，識相的速速開城投降，可饒你不死！否則城破之後，犬不留！”
王啟年立於城頭，冷笑回應：“陳武，你勾結叛軍，背叛朝廷，今日我便要為百姓除害！有本事便攻城，我軍早已嚴陣以待！”
陳武大怒，下令即刻攻城。
叛軍士兵抬著雲梯、推著簡陋衝車，向西側與東側城門發起猛攻。
城頭上，王啟年一聲令下：“放箭！”
集的箭雨從城頭落下，叛軍士兵紛紛中箭倒地。
衝到城牆下計程車兵架起雲梯，剛要攀爬，便被守軍扔下的滾石砸中，雲梯斷裂，士兵慘著摔落。
衝車撞擊城門，發出沉悶的聲響，王啟年下令將煮沸的熱油從城頭澆下，叛軍士兵躲避不及，被燙傷者不計其數。
“將軍，叛軍攻勢兇猛，東側城門力頗大！”一名校尉高聲稟報。
“張將軍，你率兩百銳支援東側！”
王啟年下令，“其餘人堅守陣地，不得後退半步！”
張威領命，率部疾馳至東側城頭，親自揮刀斬殺攀爬雲梯的叛軍士兵。
守軍士氣大振，箭矢、滾石源源不斷地落下，叛軍攻城無果，反而傷亡慘重。
黃昏時分，陳武見攻城無，只得下令撤退。
此戰叛軍傷亡三百餘人，而守軍僅傷亡五十餘人。
接下來三日，叛軍接連發起三次攻城。
陳武調整戰，採用分批次攻、佯攻敵等方式，試圖尋找防守。
