在小小的江阴，阎应元却主演了一场惊天动地的史诗大戏。24万大军围城，武器精良，日夜强攻，城内军民，加上妇孺，也就十余万人，外无援军，却能坚守八十一天，离不开阎应元强大的组织统筹能力。他深谙守城之术，又娴熟用人之道。他善招募人才，把小小江阴城，变成了一座不断科研创新的兵器工厂，他们创造了“化学武器”:箭头淬毒，见血立死。还有重型兵器:弩长尺余，箭长五寸，百步之外，皆可命中目标。更有各种火药武器，最适合抛掷到黑压压一片攻城者之中，轰然爆炸，铁片纷飞，有点开花炮弹的意思了。守军兵器如此强大，所以清兵虽多，每每望城兴叹，战栗无人色。即使是满洲兵将也闻之胆落，每次攻城下来都要为幸免不死而大肆庆祝。
在艰苦卓绝的战斗中，阎应元除了在“物”的层面上想方设法外，还在“心胜”方面，竭尽全力。他一方面身先士卒，战斗在守城第一线，近身搏斗，激励军民，另一方面，他严防内奸，将清军奸细和守军叛徒，逐一歼灭，确保了城内人心稳定，而中秋节组织军民登城高歌，更是对围城者的一种攻心。
阎应元死得非常悲壮。江阴城被攻破的时候，他带着千人顽强巷战，杀死清兵无数，欲从西门突围而不得。他环顾从者道:“为我谢百姓，吾报国事毕矣!”自拔短刀，刺胸血出，投在前湖中。义民陆正先想把他从水中扯起，正赶上清军将领刘良佐遣兵来擒，刘良佐自称与阎应元有旧，要生擒他，于是清兵把他捞起绑住，没有杀他，送到刘良佐处。
对于攻城者刘良佐来说，阎应元是他的噩梦，小小一个典史，守的小小一座江阴城，却让他率领的大军，攻不下来，又不投降，差点把他逼疯了。但阎应元对他而言，还有比噩梦更复杂更丰富的含义，这其中有钦佩、迷茫、自秽。因此，当浑身是血的阎应元被押进来时，正傲慢踞坐的刘良佐马上跳起来，双手拍着阎应元的背，居然哭了起来。
在苦战中，刘良佐曾一直幻想劝降阎应元，却只换来后者的怒斥:“有降将军，无降典史。”
是的，刘良佐是一个投降的将军，他本是明朝重要将领，还被南明封为“广昌伯”，地位尊崇，却在清军下江南时，带兵十万投降，转眼就变成灭亡南明的主力。所以江阴城上，阎应元这么骂他:“将军位为侯伯，掌握重兵，进不能恢复中原，退不能保障江左，有何面目见我江东忠义士民乎?”
阎应元本来可以不死，江阴城被围困时，他不在城内，受城内军民相邀才临危受命、组织守城；守城守得很好，清军损失惨重，不断劝降，承诺种种条件，刘良佐更说得很明白:“弘光已北，江南皆下。若足下转祸为福，爵位岂在良佐下，何自苦如此?”意思是说，明朝皇帝都投降了，你还这么坚持做什么呢?如果你投降，爵位肯定不在本人之下。
刘良佐见阎应元的态度，知道他不会像自己一样，选择屈辱地活着，所以会拍着对方的背，哭几声。果然，阎应元很快被满清亲王博洛拉过去亲自审讯。阎应元挺直腰杆站着，骂不绝口，绝不下跪。一卒以枪刺他的小腿，“血涌沸而仆”，阎应元血流如注，不支倒地，仍然没有跪下。博洛命人把他关到栖霞庵。当夜，寺中僧人不停听到“速杀我”的声音，天明时，终遇害。
“阎应元真是个难得的军事天才啊！“袁嘉升心想，与阎应元同一时期的民族英雄史可法，如果也有阎应元这样的军事才能，那么，他率领十万重兵守卫的扬州城，又怎么会在一天之内就被攻下呢?所以，袁嘉升一到南京，就想马上接见了阎应元，想任命他为南京的兵部尚书，这是正二品的官职，相当于给他连升九级。