周瑜进城安民完毕，甘宁领着沈伯、娄空二人来见，周瑜大加慰劳，得知二人各有五六百人，当下就封二人为别部司马，随军听用。
周瑜又取出西川地形图看了看，对众将道：“由此往上，乃是平都县地界，孟达率领败兵正退守此地。明日当领兵前进，再夺平都。”
于是周瑜以甘宁为前锋，次日一早领兵出城，水陆并进往平都而去。
及至到达平都，孟达已经完善了城防，清理了县中豪强游侠，仍旧深沟高垒，坚守不出。周瑜多番试探，均寻不到破绽，只得整备大军，准备攻城。
吕蒙道：“当日刘备攻打益阳时，曾与刘贤用飞石大战。都督何不请刘贤过来，让他交出投石机制作之法。我等沿江而进，道路便捷，所顾虑的仅只是坚城难下。若有投石机相助，何愁不能攻克坚城？”
周瑜闻言，沉吟半晌，道：“你去把刘贤请来，容我与他细说。”
不多时，吕蒙果然请来刘贤。周瑜亲自出帐迎接，寒暄完毕，分宾主坐下，刘贤问道：“不知大都督寻我何事？”
周瑜迟疑了片刻，这才问道：“如今大军入川，沿途城池皆依山傍险，守军又坚守不出，实难攻取。闻听刘将军有投石机制作之法，不知能否送一份给我？”
刘贤闻言，心下一跳，面有难色。
周瑜道：“这也是为了夺取西川，乃是公事，希望刘将军不要推辞。”
刘贤道：“我们两家乃是友军，我又岂会吝惜区区投石机制作之法？只是这投石机乃是军中巧匠所作。我入川之前，想着我军又没有机会攻取巴蜀寸土，因此并未将投石机制作图纸带来。非是有意敷衍都督。”
周瑜道：“可否令人回荆南，轻舟快马将图纸取来？”
刘贤为难地道：“投石机乃是军中利器，留守荆南的众将未亲眼见我，如何肯擅自交给信使？”
周瑜叹道：“若无投石机，则坚城难下，我军何时才能到成_都？还请刘将军再想想办法。”
刘贤于是想了想，突然道：“刘备军中也有投石机，他一路高歌猛进，眼下已取了巴西郡，大都督何不修书一封，请刘备将投石机制作之法转赠于你？”
周瑜闻言，心下生怒，沉默片刻，道：“刘备野心勃勃，并非真心与我同盟。今兵分两路取川，两家便是竞争对手，他岂肯将投石机给我？”
刘贤对周瑜摊了摊手，道：“如此，我也是爱莫能助。”
周瑜想了想，对刘贤道：“这样吧，你我两家乃是同盟，我也不瞒刘将军。我军取了巴郡之后，进取成_都之时，恐怕便会与刘备反目。刘将军若肯将投石机助我，待我军取了巴蜀，与刘备反目之时，刘备辖下的荆州之地任凭刘将军自取，如何？”
刘贤闻言，面色一变，仔细看了看周瑜，这才狐疑地道：“大都督到时候肯让我回荆州？”
周瑜笑道：“你我两家同盟，又非敌人，我岂敢拘执于你？”
刘贤沉吟片刻，道：“然则荆州之地，尚有关羽、张飞两员大将，皆是万人敌。我就算想取，恐怕也极为困难。”
周瑜道：“到时候我江东水军自然会相助刘将军。只要用水军隔绝长江，关羽、张飞便分居南北，不能呼应，必将被各个击破。”
刘贤闻言，点了点头，道“口说无凭，须得有个见证。”
周瑜面色一变，道：“刘将军难道信不过我？你又想要谁为见证？”
刘贤道：“大都督的人品我自然是信得过的，只是怕日后我取了荆州，江东众将不知详情，会心下不服。这样吧，为免两军生出隔阂，都督可将鲁肃、阚泽、吕蒙、甘宁、周泰、董袭、凌统、潘章、徐盛、丁奉等人请来，当面定下约定。”
周瑜道：“鲁肃、董袭、凌统、潘章都留在了鱼腹，如何能到达这里？”
刘贤笑道：“就算人不能到，都督只需修书一封，告知详情也就是了。”
周瑜沉吟片刻，道：“既如此，我便依你。只要我军取了蜀郡之后，刘备真与我反目，他所管辖的荆州之地，可先凭刘将军自取。”
当下周瑜招来吕蒙等人，当面与刘贤说定，又写了书信，连夜送到鱼腹交给鲁肃等人，告知了此事。
刘贤见状，这才笑道：“都督果真是重信义之人！既然如此，我这就回去将投石机制作之法默画出来，明日一早交给都督。”
周瑜起身相送，对刘贤笑道：“刘将军务要尽心，将投石机画的尽善尽美。”
送走了刘贤，吕蒙暗问周瑜道：“都督真要将荆州之地让给刘贤？”
周瑜闻言，长笑了一声，道：“我不过是空口许诺罢了！刘贤想要取南郡，也要他能安然返回荆州才行！”说着，周瑜又忍不住大笑，笑着笑着，忽然胸中一痛，周瑜急忙捂住胸口，咳嗽不止。
吕蒙见周瑜脸色发白，冷汗津津，顿时大惊，急忙将周瑜扶回塌上，轻声细语地道：“大都督还请保重身体才是！如今大军入川，前有刘璋这个大敌，身侧又有刘备、刘贤二人虎视眈眈，倘若都督一旦有个闪失，我军群龙无首，形势将会大为不妙啊！”
周瑜闻言，眼中闪过一丝奇异的光芒，强笑道：“无妨，我入川之前，也曾寻江东名医诊治，并无大碍！你放心，我就算死，也会安排好一切，使我江东王霸之业，从此安稳无虞。”
吕蒙见周瑜如此说，心下大定。
却说刘贤回到自家营寨，当夜冥思苦想，将配重式投石机的制作图纸画了出来，其上多加了许多牛筋、蒙皮、上等骨胶等物，次日一早，着人给周瑜送去。
周瑜拿到图纸，细细审查了一遍，见设计十分精妙，顿时心下大喜，命令工匠按图制作。
由于投石机需要的牛筋、骨胶、上等木料等物数量巨大，周瑜大军此时远离江东，难以收集到足够的材料，因此耗费了二十余日，搜遍了军中材料，也才打造出了三十架投石机。
周瑜即命将之推到城下，在城外三百步上列成阵势，投石机一起抛投石块，数十斤重的巨石顿时从天而降，猛烈地轰击在平都城头。
投石机一个时辰可以发射四轮，一天攻击五个时辰，三十架投石机总共可以抛投六百块巨石，平阳小城，如何能够抵挡？
仅只一天，城墙便有多处损坏，城中守军也死伤数百，不敢上城防守，军心士气大跌。
周瑜见状，心下暗喜。
至夜，战事稍息，平都城北门突然打开了一半，城中有数百精兵趁着夜色悄悄摸出城外，一步步往周瑜营寨摸去。看看将要到达，为首大将抬头望见辕门后边果然立着数十架高大的投石机，当即大喜，将手一招，数百士兵呐喊着就要冲进去焚烧投石机。
正在此时，四周突然喊声大作，无数火把突然点起，将辕门之外这一片开阔之地照的透亮。
周瑜身胯良马，来至辕门，笑指川军道：“你等欲来烧我投石机，如今入我埋伏，何不早降？”
蜀军为首将领乃是邓贤（非川中四大名将之一的邓贤，只是同名），是孟达的亲外甥，眼见被围，大骇之下领兵掉头就跑。
周瑜愣了一愣，急忙挥军掩杀，左边甘宁、右边吕蒙分别杀出，将邓贤围在中间，正厮杀间，平都城门大开，孟达引兵杀出，拼死力战，将邓贤救出，同回城中去了。
周瑜胜了一阵，杀敌近千，也自收兵回营。
次日，周瑜引得胜之兵来到城下，大声向孟达招降。孟达在城中听见，转头再看看城中兵马尽皆垂头丧气，心中长叹一声，对外喊道：“周瑜，你无故犯我疆界，我岂能投你！有胆的你就尽管攻城，看我川中儿郎怕不怕你？”
周瑜闻言，命令投石机继续进攻，一连轰击了三个时辰，城中仍旧不投降，甘宁道：“大都督，那孟达看来铁了心要坚守，如今城中守军被投石机打得心惊胆战，不敢防守城墙。末将愿为前锋，请都督再发一轮飞石，末将领数百精兵跟在飞石之后攻城，必可一鼓作气，拿下城头。”
周瑜大喜，当即任命甘宁为升城督，领五百精兵当先攻城。
不多时，投石机准备完毕。甘宁对主管投石机的校尉道：“待我领兵冲到城下二十步时，你再发石。”
于是甘宁命令敲响战鼓，领兵抬着云梯伴着隆隆的鼓声往城墙冲去，孟达在城中听见鼓声和呐喊声，知道周瑜挥军攻城，急忙催促士兵上城防守。不料士兵们刚刚上城，江东军的投石机却又再度发威，天上飞石轰然砸下，将数十名士兵砸得骨肉成泥。
众士卒大惊，纷纷退下城墙，孟达大怒之下，挥剑连杀数人，一众守兵却仍旧不敢上城。
此时甘宁已经杀到城下，搭起云梯，一马当下爬上了城头，后续兵马也陆续上城。孟达见状，知道大势已去，只得率领着千余亲信兵马弃城，再次往上游逃去。城中其余兵马四散而逃，被周瑜分派兵马追击，俘虏了近两千人。