唐太宗李世民留大军于马首山，自将数百骑驰至辽东城下，对李道宗慰劳赏赐，超拜马文举为中郎将，并奖励了有功将士，处斩了临阵退却的总管张君。
辽东城对于唐军是有特别的意义的，炀帝三征，均止步于辽东城，因此对于唐军来说辽东城是必须越过的一道坎。
击退了高句丽援军以后，李勣当即指挥唐军将士“负土填堑”， 准备向辽东城发起进攻。唐太宗李世民也在马上负土递送，于是，随从官员一起与将士负土致于城下。
不几日，城下沟堑俱被填满。接着，李勣下令先用抛车攻城。该攻城抛车体积庞大，可将重达 3余斤的巨石抛出一里之外，所至皆摧，高句丽守军十分惧怕。为了防御巨石袭击，守军用巨木在城上建筑遮挡的战楼并用粗大的绳索结网企图拦截飞石，但仍被抛车所发巨石击溃。随后唐军又用撞车清除辽东主城左近的副楼，无不倾倒。就这样，唐军接连攻城好十天，昼夜不息。
李勣与张俭等，率领骁锐与契丹等少数民族兵一起，攻辽东城南。李道宗和张士贵等，攻辽东城西，李宏基等率兵填其濠堑，唐太宗李世民亦率所统六军相助，将辽东城包围数十百重，水泄不通，鼓噪之声，震天动地。
八月七日，南风劲吹，唐太宗李世民以火弩齐射，点燃了西南城楼，大火燃及城中住宅，火光冲天，接着下令精锐士卒登上冲竿之顶，一举登上城墙。
高句丽守军举大盾以短兵反冲击，企图夺回城墙，唐军以长矛列阵下击，后面的唐军在城墙上以擂石奋力下砸，高句丽军终于抵挡不住，被歼 1 万余人，俘虏高句丽军1万余人，俘获城中男女4万余口，获得粮食5万石。
唐太宗李世民遂以辽东城置辽州，并举烽火入塞，向国内通告捷报，并发电报向远居长安城的长孙皇后报捷。夏雪闻讯后激动不已。
八月九日，唐军在辽东城稍事休整后，又向白岩城挺进。次日，右卫大将军李思摩被流矢所中，唐太宗李世民亲自为其吮血，唐军将士无不感动，故人人作战时均决死奋击不畏生死。
渊盖苏文遣乌骨城万余守军援救白岩城。唐将契苾何力率劲骑 8 迎击，挺身冲入敌阵，铁骑冲突，纵横披靡。高句丽军以长矛相拒，一时间战阵中长矛乱扎，契苾何力深入敌阵，被敌刺中腰部，血流如注。
尚辇奉御薛万备挺槊单骑往救，在万众之中，将何力救回。何力勇气益奋，略略包扎，束疮再战，身边从骑奋击，高句丽援军大溃，唐军追杀十余里，斩首千余级而还。
后契苾何力伤口恶化，唐太宗李世民亲自为他上药，并且将当时刺伤何力的高句丽兵高突勃抓获，任何力处置。
可是契苾何力这个少数民族将领并没有因为私怨随便处置高突勃，而是说“彼为其主冒白刃刺臣，乃忠勇之士也，与之初不相识，非有怨仇。”于是将此人放过。在初唐众名将之中，契苾何力虽然名声并不显赫，可是此人无论战功还是德行决不逊色于其他诸将，可以说是当时的“最佳副将”。
八月十三日，李勣率部抵达白岩城下。该城依山临水，四面险绝。但城主孙代音却胆小如鼠，当他听说辽东城被唐攻破的消息后，即遣使请降。
但当唐军抵达白岩城下以后。他觉得自己的城池地形险要，而且还有乌骨城的援兵，便反悔了当初的决定，企图凭险抵抗。可是乌骨城的援兵被轻易击破，李勣率军将城池团团围住，用抛车、撞车攻城，飞石流矢，雨集城中。
不久，唐太宗李世民亦率六军抵达白岩西北，听到孙代音反悔后大怒，诏令军中“得城当悉以人物赏战士。”于是，唐军攻势更加猛烈。孙代音的如意算盘这下子打不响了，看到唐军攻势大盛，城池也摇摇欲坠，而且唐太宗李世民有言在先，城破之后等待他的下场必然是极为凄惨的，于是赶紧又遣心腹请降。约定唐军临城后，以“投刀钺为信”。
唐太宗李世民遂把唐军旗帜交给使者，并说“必降者，宜建之城上。” 可是这样一来唐军将士不干了，本来还盼着打下城池能有巨大的收获，可是人家一投降，那之前的努力也就功亏一篑了。
所以李勣帅甲士数十人进谏说“士卒所以争冒矢石，不顾其死者，贪虏获耳。令城垂拔，奈何更受其降，孤战士之心。”
唐太宗李世民是个马上皇帝，自然不会用腐儒的那一套仁义道德来劝解手下的将士，于是说“纵兵杀人而虏其妻孥，朕所不忍。将军麾下有功者，朕以库物赏之，庶因将军赎此一城。”以重金赏赐的办法平息了手下将士的不满。
不久，孙代音果然把唐军旗帜插于白岩城上，城中兵民都以为唐军已经登城，遂相率归降。
由此，唐军获城中男女数万。唐太宗李世民临水设置帐帏受降，给城中百姓赏赐食物，年八十以上赐以锦帛。他城之兵在白岩者，全加慰谕，分给粮饷器仗，予以释放，任其所之。又以白岩城为岩州，以孙代音为刺史。
原被渊盖苏文所遣援助盖牟城而被唐军俘获的加尸城7 多名高句丽兵士，被唐太宗李世民的优抚战俘的政策所感动，均请从军效力。但唐太宗李世民却说“汝为我战，莫离支必杀汝妻子”，故对其赏赐粮饷，全予遣放。
唐太宗李世民率军从白岩出发，向安市城挺进。八月二十日抵达城北，立即发兵攻城。次日，渊盖苏文遣高句丽北部绝奴部褥萨高延寿和南部灌奴部褥萨高惠贞统高句丽、靺鞨之众 15 万援救安市，由此一场历史上著名的驻骅山大战拉开了序幕。
大战开始之初，唐军的形势其实是极为不利的。在进攻安市城之前，唐军已经攻下了高句丽八座城池，因为辅助兵团大多是步兵，行军较慢，人马还没来得及跟上，这些攻下的城池只能暂时用主力兵团的士兵分兵防守，以防反复。
唐太宗李世民此时身边的兵力只有五万，一部分需要维持后勤运输，一部分需要继续包围安市城以防敌内外夹击，这样能够迎战的兵力居然仅仅剩下3万人。敌我兵力比达到了51的地步，而且又是在境外作战，端的是凶险万分。
面对这样的情况唐军从李世民到普通的士卒却都十分乐观，唐太宗李世民说“今为延寿策有三引兵直前，连安市城为垒，据高山之险，食城中之粟，纵靺鞨掠吾牛马，攻之不可猝下，欲归则泥潦为阻，坐困吾军，上策也；拔城中之众，与之宵遁，中策也；不度智能，来与吾战，下策也。卿曹观之，彼必出下策，成擒在吾目中矣。”
而普通唐军士卒闻15万高句丽援兵将至，非但没有胆怯，而且皆拔刀结旆如燕尾的飘带，喜形于色。 可见唐军对于自己的野战能力信心十足。
而高句丽方面显然被自己占绝对优势的数量所迷惑，开始将唐军不放在眼里。当然高句丽军中不是没有明白人，当时就有叫高正义的对卢官柬言道“吾闻中原大乱，英雄并起。秦王神武，所向无敌，遂平天下，南面为帝，北夷请服，西戎献款。今者倾国而至，猛将锐卒，悉萃于此，其锋不可当也。今为计者，莫若顿兵不战，旷日持久，分遣骁雄，断其馈运，不过旬日，军粮必尽，求战不得，欲归无路，此不战而取胜也。”这个计策恰恰就是唐太宗李世民最不希望高句丽军实行的计划。
但是在拥有绝对优势的兵力的条件下反而避而不战，而且十五万大军拒险防守，物资的消耗更是惊人的，这样想要上下接受这样的计策显然是极其困难的，所以高句丽统帅高延寿当时就否决了这个计策，决定主动进攻，一举击破唐军，于是引军直进，开进到离安市城南只有四十里的地方。
唐太宗李世民为诱敌深入，诏令左卫大将军阿史那社尔将突厥千余人挑战。刚一接触，唐军即假作不敌，向后撤退。高句丽兵众以为唐军不堪一击，竞相追击，直进至安市城东 8 里的六山，依山结阵，绵亘 4 余里。
李世民、长孙无忌等率数百骑登上高岗，观察地形。对可以伏兵及出入之所，均了如指掌。这时，江夏王李道宗认为高句丽倾全国兵力援救安市，都城g壤守备必然空虚，因此请拨给精兵 5 ，直取g壤。但唐太宗李世民却并没有答应。李世民不采取这个计策也是有道理的，因为当时唐军兵力严重不足，士兵唯恐不多，在这个时候再要分出5人奇袭g壤所冒的风险实在太大，虽然唐太宗李世民一生征战行险之举可谓比比皆是，可是现在唐太宗李世民已经贵为天子，而且有爱妻长孙雪和儿子在家等他平安归来，这时行险的收获和失败的风险太过不成比例，最终还是没有答应。
当晚，唐太宗李世民作了如下部署令李勣将步骑 15万在西岭布阵，引诱敌军出击；令长孙无忌率牛进达等精兵11万以为奇兵，伏于山北狭谷之中，待发起攻击时，从敌后冲出。自己亲率步骑 4 ，挟带鼓角，收卷旗帜，登上北山。并下令诸军，以鼓角之声为号，一齐出击。又命有司在朝堂之侧设置受降帐帏，胸有成竹地说“明日午时，纳降虏于此矣”
是夜，也许老天也不忍明天高句丽军所面临的命运，因此降下流星坠入高延寿的营地，可是高延寿依然毫无所觉。
二十二日，高延寿发现李勣在对面布阵，遂整顿军士，列阵前来迎战。唐太宗李世民登上北山后，看见狭谷中尘土飞杨，知是长孙无忌率部已进入指定地点，当即命令鼓角齐鸣。于是，唐军诸路兵马鼓噪而进。
高延寿不防自己居然被包围，大为惊慌，连忙分兵抵御，但布置好的军阵岂是那么好调整的在调动的时候便造成了混乱。
就在这时风云变幻，河山变色，阴云密布，无数雷电自空中劈下，一员白袍唐将伴随着雷电跃马而出，手持长戟，腰鞬张弓，大呼先入，所向无前，高句丽军尽披靡却走，他就是夏雪麾下天使军大将薛仁贵。薛仁贵由于3月份骑马不慎摔伤，一直卧床休息，没能参加天使军征讨南诏国的任务，不过李世民这次亲征辽东时，他伤刚好，就请求参战，夏雪和李世民于是就同意了，让他暂时呆在长孙无忌麾下。
李勣以长矛结阵，正面推进，长孙无忌在其后进行突袭，唐太宗李世民身先士卒，率4骑兵自北山疾驰而下，突击高句丽军的侧翼，三面合围之下高句丽军大溃，唐军斩首两万级。
高延寿败退至山上，收集残兵，依山自固。唐太宗李世民率唐军将高句丽军余众团团包围。长孙无忌部又拆除了所有桥梁，断其归路。高延寿和高惠贞等在走投无路之际，只得率其部 368万人请降，并躬身膝行。进入军门，拜伏请命。
唐太宗李世民挑选褥萨以下酋长 35 人，授之军职，迁居内地，坑杀靺鞨兵三千三百，其余兵士全部释放，使还g壤。这些获释兵士皆举手顿地，欢呼雀跃。
唐军获马5万匹，牛5万头，铠甲万领，其他军用器械不计其数。
经此大败，高句丽举国震惊，后黄城和银城守军全都自拔逃遁，数百里内无复人烟。
薛仁贵这次作战勇猛，所向披靡，战后论功行赏，李世民赐马两匹、绢四十匹，擢授右领军中郎将，并赐奴婢十人，由此薛仁贵开始名显于世。
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