重将都集中在此，其锋锐不可当。现在最好是屯兵不战，旷日持久，暗中派遣奇兵绝其粮道。不要十天半月他们粮尽，那时他们欲战不得，欲归无路，我们就可以取胜了。”高延寿不听。领军在安西四十里外屯扎。皇帝说“：敌人落到我的计策里来了。”命左卫大将军阿史那社尔带突厥一千骑兵试与之交手。高丽人常将。。。。的尖兵打先锋，社尔的兵与之交手即败。
延寿说：“唐兵容易打。”前进三十里，挨着山麓列阵。皇帝下诏书给高延寿“：我因为你们国内有悍臣杀害国君，所以来问罪。虽有交战，非我本意。”延寿相信，按兵不进。皇帝夜里召集各将，派李责力率领步兵骑兵一万五千人在城西岭列阵挡敌；长孙无忌、牛进达率精兵一万人从狭谷出击敌背；皇帝自己带四千骑兵偃旗息鼓到敌营北山上。与各军约定“：听见鼓声同时举旗。”又命令在朝堂旁扎一大帐篷，说：“明天中午，在此地接纳降敌。”当天夜里，流星堕落延寿军营。第二天早上，敌人看李责力人马不多，就出战。皇帝望见长孙无忌那边尘土飞扬，就令鼓角并作，兵旗齐举。敌惶惑无措，准备分兵抵御，但队伍已经乱了。李责力用步兵长枪击败敌人，长孙无忌击其后背，皇帝则从山上驰下。贼人因之大乱，斩首二万。延寿收集余众背山坚守。无忌、责力合力包围。又拆掉桥梁，断他归路。皇帝在马上观察敌营垒，说：“高丽倾国而来，一战而败，是天助我也。”于是下马再拜谢天。高延寿等估计势穷，举众来降，入辕门后，跪着前行，拜手请命。
皇帝问“：以后还敢与天子抗敌吗？”延寿惶惧无法作答。皇帝选拔了酋长三千五百人，全部授以官职，允许他们内迁。其余三万多人全部放还。诛杀。。。。三千多人，获马牛十万、明光铠一万件。高丽全国震惊，后黄城和银城两城人民全部迁走，以致几百里内没有人烟。皇帝手书由驿使飞报太子及各臣：“朕为将如此，汝等以为如何？”因称皇帝所到的山为驻跸山，画破阵图，刻石纪功。授官高延寿为鸿胪卿，高惠真为司农卿。巡守兵抓到个侦察人送来，皇帝为他解绑。那人说已有三天没吃东西了，皇帝命让他饱餐，赐他麻鞋，对他说：“回去告诉莫离支，若想知军中消息，可派人到我这里来。”皇帝每次扎营，都不挖堑筑垒，只是派巡逻而已，士兵们运粮，虽只单人匹马，高丽人也不敢掠夺。
皇帝与李责力商议下一步进攻方案，皇帝说“：我听说安市地险而兵强，以前莫离支打他都不能胜，这才与他交好。
建安自恃地势险绝，粮多而兵少，若出其不意而攻之，必能胜。得到建安后，则安市在我掌握之中了。”李责力说：“不。我们的粮食囤积在辽东，而却西去击建安。
贼人将会堵住我们的归路，不如先攻安市。”皇帝说：“好的！”乃攻安市，但不能攻下。高延寿、高惠真献计：“乌骨城的亻辱萨已年迈，一攻即得。乌骨城攻克了，平壤城就易得了。”众臣也认为张亮军在沙城，召他一夜就能到。假若攻取乌骨，渡过鸭绿江，迫其腹心，确是好主意。长孙无忌说：“天子亲征，不宜行险侥幸。如果前去乌骨，安市有十万兵马在我背后。不如先破安市，再向南进军，这是万全之策。”此计作罢。安市城中见到皇帝的旗帜，就登城鼓噪谩骂。皇帝怒，李责力请求城破之日将男子杀尽。敌人听说此事，人人死战，道宗筑土山攻城东南，敌人就将城加高；李责力攻城西，用撞车撞破的地方，高丽即刻就扎起木栅成楼。皇帝听见城中鸡猪之声，说：“围城很久，烟囱里都不冒烟了，今日鸡啼猪叫，一定是杀了给士兵吃。他们将会夜里出城的。”诏令严加警戒，到半夜，城中几百人缒出，全部被抓获。道宗用树枝裹土堆积起来，距城只几丈远，派果毅都尉傅伏爱守望。土山自高处倒压在城上，城塌。恰好伏爱私离所守，高丽兵从城缺处出来，占有了土山并将它堑断，聚火围盾固守。皇帝极为生气，斩杀伏爱，命诸将攻扑，三天都不能攻下。
皇帝下令班师，将辽、盖两州的人全部内迁。兵过安市城下，城中屏息偃旗，酋长登城拜辞。皇帝赞赏他能坚守，赐绢百匹。辽州尚有粮十万斛，士兵也不能全部取走。皇帝行至渤错水，泥泞路断，八十里不通车马。长孙无忌、杨师道等率领一万人斫草填塘，连车作桥。皇帝也在马上背柴草帮助劳役。到十月，才全部渡过来。天降大雪，诏令在道边燃火等待渡沼泽之人。启行时，士兵十万人，马一万匹，及归，人死了一千多，马匹死了十分之八。水师七万，死了也有几百人。诏令集中战死者葬在柳城，用太牢祭奠。皇帝前往哭悼，众臣也都流泪。皇帝等人飞驰入临渝关，皇太子在道边恭迎。当初，皇帝与太子告别时，身穿褐袍，说：“待回来见你时，再换此袍。”
这袍已是两季没换，有的地方已经破了。
群臣请皇帝换袍，皇帝说：“兵士们都衣服破烂，我能穿新衣服吗？”到这时，太子送上干净衣服才换。辽东城降众有一万四千人，该收为奴婢，先集中在幽州，准备分赏给战士。皇帝可怜他们父子夫妇离散，就命有司用布帛赎下，赦为百姓。
降众列队拜谢欢呼，三天不止。高延寿降后，因忧郁而死，只有高惠真到了长安。
第二年春天，高藏派使者来献土产谢罪，并献二美女。皇帝下令送还，对使者说“：美色，是人所喜欢的，但我可怜她们离开父母兄弟而伤心。我不能留她们。”当初班师时，皇帝曾将弓服赐给盖苏文，他收下了，但没派使者来表谢，于是下令削弃朝贡。
贞观二十一年(647)三月，诏令左武卫大将军牛进达为青丘道行军大总管，右武卫将军李海岸做副总管，从莱州渡海；令李责力为辽东道行军大总管，右武卫将军孙贰朗、右屯卫大将军郑仁泰为副总管，率领营州都督兵，由新城道进军。
驻军南苏、木底，高丽兵拒战不胜，李责力纵火烧毁其外城。七月，牛进达等攻克石城，进攻积利城，斩杀几千人。水陆两军都回朝。高藏派儿子莫离支高任武来朝谢罪。
贞观二十二年(648)，又派右武卫大将军薛万彻任青丘道行军大总管，右卫将军裴行方任副总管，从海道入高丽。
部将古神感与高丽兵战于曷山，高丽败；乃乘夜色偷袭王师的船，又被伏兵击败。
薛万彻渡鸭绿江，前往泊灼城，在距城四十里处扎营。高丽人害怕，抛弃房舍城市而去。大酋所夫孙来迎战，万彻将他斩杀，于是围城，击破援兵三万，班师。
皇帝与长孙无忌商议“：高丽为阻挠王师入境，兵民死亡不少，田岁不收。盖苏文筑城墙建工事，手下饥饿劳累而死的不少，国家困窘至极了。明年发三十万人马，你任大总管，一举就可歼灭了。”于是诏令剑南大力造船，蜀人愿给钱江南，请代为造船，每船用缣一千二百匹。巴、蜀人民极为不安。邛、眉、雅三州的獠人起来造反，调发陇西、峡内的兵两万将叛乱平定。当初，皇帝决定征讨高丽，所以诏令陕州刺史孙伏伽、莱州刺史李道裕在三山浦、乌胡岛存储粮食、军械，令越州都督制造大楼船战舰。皇帝崩，征高丽事作罢。高藏派使者来吊唁。