Tras el primer sitio, las fuerzas mandadas por el hermano de Palafox persiguieron al enemigo hasta Navarra, donde se incorporaron a las fuerzas de otras juntas regionales en su persecución del enemigo francés.

Se tomaron también medidas para garantizar la higiene y alejar el riesgo de epidemia que acompaña a los asedios, pero no se pudo evitar un brote de tifus que se cobró, entre otras, la vida del cabecilla Jorge Ibor y Casamayor, el "Tío Jorge", que había sido un líder clave en la deposición de Guillelmi.

El ejército español, inferior a las más experimentadas tropas francesas, fue rechazado sucesivamente en las batallas de Espinosa y Tudela.

Simultáneamente, y en la más pura ortodoxia militar, avanzaron con trincheras paralelas a las defensas de la ciudad.

En San José, Santa Engracia y los alrededores de la Aljafería se combatió entonces con denuedo.

Los avances franceses se convirtieron en costosos, y los contraataques del General O'Neylle lograban recuperar parte de lo perdido.

Los puestos avanzados establecidos el 28 de enero por un asalto general se fueron ampliando en lentos y meticulosos combates.

[6]​ El futuro mariscal Bugeaud, entonces teniente, define este sitio de una forma particular:

[8]​ En cuanto a la artillería, el general Dedon coloca varios morteros pequeños de seis pulgadas para transportarlos fácilmente donde sea necesario.

Además, este general establece piezas de doce, cuatro y obuses en varias calles.

Los soldados franceses, sin embargo, se quejan del asedio y sus pérdidas; Lannes les señala la debilidad de los españoles, obligados, incluso estando en superioridad numérica, a encerrarse.

[15]​ Lannes, agotado, espera ansiosamente la orden que le permitirá regresar a Francia, dejando al gobierno de Aragón a Suchet, que también recibe el mando del tercer cuerpo en lugar de Junot.