十二月二十七，一部分农民军好不容易接近城墙东北角，埋放炸药点火轰击。不料城墙坚固，点火引发炸药后砖石四散迸发，将城墙附近的农民军杀伤无数，导致之后农民军不敢再以火药轰击城墙。攻势渐渐显颓。
当时正值隆冬，天气寒冷，农民军驻扎城外，处境艰难，而开封驻军又乘虚出城，偷袭并焚烧了农民军的粮草大营，使得农民军后勤补给不利。另外明保定总督杨文岳也率河北援军前来救援。在众志成城、同仇敌忾的开封守军顽强抵抗之下，农民军腹背受敌，不得不在崇祯十五年（1642年）正月撤围西返，放弃攻击开封。开封守军再一次打退了农民军的进攻，历时一个月的第二次开封之战结束。
得到开封守军第二次击退农民军、保全城池的消息后，远在京师的崇祯帝欣喜不已，对坚守开封城的文武官员大加褒奖，并亲自致书给周王朱恭枵：
"此高皇帝神灵悯宗室子孙维城莫固，启王心而降之福也。"
高度赞扬了这位远房族叔的清醒头脑和慷慨举措。
