八月下旬，王師以十萬之衆圍遼東城，皇帝的營帳設在馬首山上，居高臨下可見城中亂亂紛紛，像失了主心骨。皇帝立即下令，抓住戰機馬上攻城，不要給對方喘息的時間。
遼東城四周幾十步外挖着深溝，溝寬過丈，人馬都不能越過，若想近城必先填溝。皇帝一聲令下，唐軍人人奮勇，争先恐後用甲、盔負土，或是搬起大石奔跑着往溝中去填。城上箭矢如簧，有唐軍盾牌手立刻擋住，但填溝勢頭稍減。
城内一見，曾組織起一支千人馬隊出來幹擾，但被李靖迎頭猛擊後潰退回去。
忽有人喊道，“陛下也來了！”果見大唐皇帝正以自己的坐騎拉了一塊巨大的石頭，重有幾百斤，正步行着打馬往城下去。
那些随軍的文官們見了，吓得争相用袍子攜起土塊、石塊疾進，呼啦一下沖到皇帝前面。唐軍群情激奮，鬥志又起。環城的深溝竟然就在不知不覺間一段段地被填平，進攻的道路通暢了！
唐軍此刻并不立即以人攻城，而是在城外四面各排列開三十幾架抛石車，飛大石過三百步直入城裏。城裏房屋遇之即倒，更加混亂。有的巨石落入城頭，高麗守軍在城頭用堅木搭成的防護平台、護闆都抵擋不住，被飛石砸得四分五裂。
皇帝可能是被城外那些隋軍的骸骨刺激到了，像這樣的攻法是許久不曾使用過的。遼東城上空，巨大的石塊漫天飛至，破壞力巨大，讓守軍魂飛魄散。城中居民從倒塌的房屋中爬出來，渾身是血但是又沒有一處可以躲蔽的地方。
唐軍并不急着進城，每天隻是用抛石機招呼，子、午兩個時辰抛石暫停，讓城内有個喘息的時間吃口飯。大唐皇帝說，“這就是給他們最大的寬讓，我不與餓着肚子的敵人打仗，讓他們也知道生命的可貴。”
就這樣，一直到八月底，唐軍每天抛石，有時高麗人被砸得急了，出城一部進行反擊，立刻就被李靖早已嚴陣以待的重甲騎兵一鼓蕩平。
久之，高麗人也就不出來，龜縮在城内待援。唐軍将誘降信射到城裏，說隻要立刻投降，以後還有機會吃飯。但守軍頑抗不降，兩邊對峙着近半月。
城中有朱蒙祠，裏面陳列着鎖子金甲、銳利的金矛。高麗守将被打得無法可想，眼見着軍心動搖，便拉個美女裝作女神附體，指着鎖子金甲和金矛說，“這是兩件寶物，是前燕朝的時候由天而降的，朱蒙大神會保佑我們的，隻要抵抗就會勝利，我們的援軍馬上就到了，唐軍絕對進不了城。”
九月初，唐軍的進攻開始了。城北李靖派出三百沖城勇士，人人披了以前百濟進獻的金兆铠、玄金五文铠，推着沖車撞擊城門，撞擊聲遠處可聞。城上滾木、石塊如雨點般紛紛落在城門下，唐軍攻擊受阻。
此時，有人來報，高麗四萬援軍已經快到了，皇帝派出李道宗率奚和契丹五萬人截擊，務不使攻城大軍分神。李道宗領命，跛着足下去，上了馬叫道，“張乂君，點齊兩千人與我同去！”張乂君是唐軍中一位從八品上階禦侮校尉，聽令去點人馬。
隻因奚和契丹部總共五萬人馬都是臨時湊起來的，雖然人數上比高麗援軍還多一萬，但是李道宗深知，這一萬人在戰場上是顯不了多大作用的，兩邊人離遠了看沒什麽數量上的區别。關鍵是士氣，他要帶上這兩千人以做中堅。臨走時，江夏王又叫道，“薛禮随我同去！”
五萬兩千人迎着敵軍來路星夜疾進，張乂君率兩千唐軍開道。不多遠，在一片空曠地上與高麗援軍遭遇，望着對面黑壓壓的人影鋪天蓋地席卷而來，張乂君感覺勝算不大，揮軍回來請求大隊支援。
但兩軍對陣不可輕言退卻，隻因這一退，又是黑天，軍中每個人不知底細，以爲戰事失利，對于整個大軍的動搖就成了星火燎原之勢。李道宗一見前邊退了下來，感到大事不妙，此時不立刻采取行動，這兩千人就會波及到契丹和奚部五萬人。
那時再有什麽法兒也晚了！這裏一退，身後便是攻城的唐軍！！他見薛禮在側，靈機一動，對他道，“速速收攏散卒逆擊，務使退勢稍止！”一面喝令奚部、契丹部人馬暫不運動，不要與退下的唐軍沖撞，隻是令他們紮住了陣角，大聲喊“殺。”
薛禮得了王爺令，躍馬沖到前面，正遇見騎馬退下來的張乂君。薛禮大聲道，“誰叫退的？王爺有令，回馬逆擊，違令者斬！”
張乂君一見對面來的這人無品無職，隻是個軍卒，不禁怒道，“你是誰，小小一卒怎知軍前玄機，還不快快閃開待我去向王爺禀報軍情，誤了大事你死定了！”一邊說，一邊馬下不停。
他身邊那些唐軍一見，步伐雖有遲疑，但心中更是不解，不知這個軍令要聽哪個的。薛禮馬至張乂君近前喝道，“你是怎麽做的将官？難道有你這樣求援的？不怕攪動了軍心嗎！”
張乂君被這樣一個毫無身份的小兵搶白，張嘴就罵，“你他……”而此時，唐軍身後高麗兵的先頭人馬已經遙遙在望了，形勢迫在眉睫。
薛禮大怒，不等他罵出來，一戟刺中張乂君，由馬上挑下來，用戟舉在空中喊道，“大唐軍威，豈會敗在他的手上，我們何時讓人從背後追着過！”
“兄弟，你說怎麽辦？聽你的。”
“呼喊起來，殺回去！”薛禮話音一落，抛下張乂君，一馬當先沖了出去。身後那些唐軍一見，知道這才是真正的軍令，一齊喊着殺返身沖擊。
高麗先頭人馬初見唐軍退卻，以爲敵人膽怯，正舉着大旗玩命追趕。冷不防對方殺了個回馬槍，他們見對面沖在當先的隻有一名騎兵，全不放在眼裏。
哪知道薛禮直接沖着他們的大旗而來，将大戟舞動起來，接連将幾位搶上來護旗的高麗将官刺落馬下。高麗旗手欲遁，被薛禮趕上一戟刺死，旗子落在地下。
對方主将拍馬上來搶旗，隻一個回合便一命嗚呼，敵軍亂了。薛禮身後兩千唐軍已經收攏起來，呐喊着沖上來。李道宗在後邊見了，揮槊下令，奚部、契丹部五萬人馬潮水撲上來，高麗援軍丢下兩萬具屍體後潰散。
天明以後，遼東城下激戰仍急。忽然，從南面刮起了飓風！遮天蔽日，将幹樹枝從城南都刮到北邊城外來了。皇帝命令，“停止攻城，都退遠些看着。”手下衆将不知何意，聽皇帝又道，“城南放火。”
人們立刻明白過來，城南攻城的人馬很快把大火放起來，先是濃煙滾滾飄入遼東城裏，高麗人一見濃煙至，又見城外進攻聲歇，以爲是朱蒙大神顯靈。
但是不久，就見一隻隻冒着烈焰的草捆由南城外淩空而至，燃起滿城的火光，才知道大事不妙。原來，是唐軍将抛石機的彈兜兒用冷水浸過了，将點了火的幹草捆投進城來。
城中房屋全部燒毀，人死于火燒者達一萬有餘，此時唐軍再次蜂擁登城，已在四面突破。高麗人焦頭爛額，左沖右突，咳嗽着打開城門奪路而逃，唐軍四面掩殺，竟無一人逃脫。
此役全殲高麗軍兩萬，沒有一人漏網。獲大火後餘生之民四萬戶、糧五十萬石。皇帝以其地爲遼州，并命州縣聚衆，三十裏築烽火台一座，遼州有事舉烽火，一日便可傳信入塞。
而實戰也證明，薛禮具有軍中止亂之能，沖陣殺敵之勇，此時已經代替張乂君成爲唐軍中一位從八品上階禦侮校尉。
于是，大軍又進。