然也迅速做好了戰前準備。
趙軍雖曾在長平山地戰遭遇慘敗，但畢竟是戰國之世的強兵尚武之邦，且三勝秦軍全是山地戰，故趙軍將士絕非山東其餘五國那般畏秦怯戰。井陘山幕府會商完畢，李牧立即部署了趙軍防守戰法：全軍分為四大營壘，相互策應，做堅壁攻防戰。
李牧的四大營壘是：前出井陘關的兩翼山嶺各駐一營。此兩營的軍馬構成相同：以邊軍騎士為主力，輔以南下抗秦後歸屬李牧的腹地趙軍之步兵，以為防禦屏障。左營由司馬尚統率，邊軍騎士三萬，步兵弓弩手兩萬。右營由大將趙蔥統率，邊軍騎士三萬，步兵弓弩手兩萬。這其中的六萬邊軍騎士，是李牧最為精銳的十萬飛騎的主力，此時派為山地防守，形勢使然迫不得已也。原因在於，邊軍騎士善騎善射，山地防禦戰沒有了飛騎馳騁之戰場，只能最充分發揮邊軍騎士善射之長，與步軍弓弩營結合為壁壘，將關外兩山變成箭雨覆蓋的死亡谷。李牧下令軍器營，將弓弩長箭大量囤積到兩翼山地的石洞，並加緊趕製連發遠射的大型弩弓與能夠洞穿盾牌雲車的大箭。同時，李牧還下令在左右兩山各建一座制箭坊，隨時趕製並修葺弓箭。各式弓箭之外，李牧又徵發當地民力三萬人，採伐大樹鋸作滾木，鑿制山石打磨為兩種石制兵器——可單人搬動的尖角礌石、可數人合力推動的碾壓石磙，於兩山囤積儘可能多的巨石圓木。如是不到一月，左右兩山構築成井陘關前兩面鐵壁，與井陘關形成一個面西張口的鐵口袋，只要秦軍攻進關前一里之地，便得陷入兩山夾擊。
正面井陘關，駐紮李牧親自率領的混編大軍八萬。這八萬大軍中，有李牧邊軍飛騎四萬，有腹地步軍四萬。李牧將八萬人馬分作十營依次駐紮，每營八千士卒，營地相隔兩裡，迭次向後延伸，縱深直達關後開闊地帶。李牧對守關十營的軍令是：每兩營為一個防守輪次，前營作戰，後營輸送軍食兵器並相機策應；三日一輪換，務求士氣旺盛精力充盈。趙軍的防守器械大多集中於守關十營，關城之上處處機關，關下道邊佈滿路障陷坑以及順手可用的投擲兵器。較之長平大戰的廉頗堅壁，井陘關壁壘更見森嚴。
關後開闊地，駐紮輜重營兩萬兵馬並十多萬車馬民伕。這是趙軍的後援命脈，李牧分外上心。長平大戰趙軍被圍於重山谷地，趙軍最為要害的錯失，便是趙括被白起秦軍掐斷了糧道。李牧精通戰陣，對此慘烈教訓自是銘刻心頭。目下，郭開趙遷對李牧抗秦不置可否，各郡縣根本沒有接到向大軍輸送糧草的命令。也就是說，李牧大軍所需要的舉國後援，絲毫沒有動靜，一切都得自己籌劃。若不是與龐煖達成了秘密盟約，李牧很可能對這種戰外政局有些無所措手足。如今大事兩分，李牧心下底定，也不向邯鄲廟堂作任何稟報，便派出幾路特使趕赴鄰近郡縣，以大將軍令大舉徵發輸送糧草。其時，郭開趙遷也沒有明令禁止郡縣輸送糧草，或者說，郭開趙遷也不敢公然禁運糧草。趙國久經戰事，各郡縣久有依軍令輸送糧草的傳統，如今一得大將軍令立即全力輸送，甚或多有民眾以縣為制組成義工營開赴井陘山。一時間，糧草民力源源不絕聚來。
當此國亂國難同時俱發的非常之期非常之戰，李牧將自己的中軍幕府與親自統率的一萬最精銳飛騎，紮在了輜重營與守關十營之間。李牧之所以親自坐鎮後方，一則因為糧草是全軍命脈，二則因為關後通道可隨時策應龐煖並聯絡南北諸軍。李牧很清楚，只要趙國朝局大勢不陷入絕境，井陘山戰場不用他親臨也能扛住秦軍攻勢。目下趙國之要害，與其說在井陘山戰場，毋寧說在邯鄲廟堂，在趙國本土大勢。唯其如此，李牧決意，秦軍第一場猛攻他要親自掌控反擊，若趙軍防守之法經得起秦軍錘打，他便要將重心放到策應龐煖舉事上了。
包圍井陘山的第五日，秦軍開始了第一次猛攻。
井陘山之險要，不在井陘關，而在其關下的井陘山通道。後世名士李左車雲：“井陘之道，車不得方軌，騎不得成列。”其實地形勢與秦之函谷關相類，一條長長的峽谷，一座夾在兩山的關城。形勢狹窄險要，根本不可能展開大軍。
王翦親臨前軍，在井陘口右側的高地登上了幾乎與井陘山等高的斥候雲車。今日率軍攻關的是章邯，其大纛司令雲車巍巍然矗在谷地大軍之中。王翦在斥候雲車鳥瞰，關城谷地之情勢一目瞭然。遙望井陘關外兩側山地，左山頂峰隱隱有旗幟飄動，然又與山地林木的隱兵地帶相距甚遠，顯然不會是臨陣大將的司令臺所在。驀然之間，王翦確信，那定然是李牧所在無疑！自來統率大軍出戰，名將極少如尋常將領那般親臨前軍衝鋒陷陣。