为了防止起义军突破荥阳，去攻击咸阳，他亲自带兵守城。
为稳定城内秩序，他组织百姓协助守城，令掌管治安者加强检查，防止奸细混入城内。
第二天黎明，城外鼓角震天，义军潮水般涌到荥阳城下，箭如飞蝗射向守城者，并强渡城河架云梯攻城。
李由指挥守城将士勇猛还击，死者的鲜血染红了护城河的河水。
两军相遇，智勇者胜！
一路攻城略地的吴广大军在师出名门的李由面前止步了，不仅没有取胜，而且还处于下风。
一连几天激战，双方都伤亡惨重。
《史记·陈涉世家》载：“吴广围荥阳。李由为三川守，守荥阳，吴叔弗能下。陈王征国之豪杰与计，以上蔡人房属蔡赐为上柱国。”
蔡赐当上上柱国以后，就建议陈胜派人绕过李由严密防守的荥阳去攻击咸阳。
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