太宗贞观十九年（乙巳，645）
十一日，太宗车驾从辽东出发，二十日，到达安市城，进兵攻击安市城。二十一日，高丽北部酋长高延寿、高惠真率领高丽、靺鞨军队十五万人援救安市。太宗对侍臣说："如今延寿有三条计策：领兵直进，连接安市城修筑营垒，占据了高山的险势，吃城中的粮食，放纵靺鞨掠夺我们的牛马，我军不能够不能够迅速攻下，想要返回却道路泥泞难以通行，就这样困扰我军，这是上策。率领城中所有兵众，夜晚一起逃走，这是中策。不自量力，前来与我们交战，这是下策。你们看着，他们一定会出其下策，成为俘虏是我已看到的事了。"
高丽有一位官居对卢的人，年纪虽老却熟悉吏事，他对高延寿说："秦王李世民对内肃清各路豪杰，对外使四方臣服，依靠自己的力量，成为皇帝，这是上天降下的治国之才，目前率领唐朝所有的军队前来攻打我们，千万不要与他对抗呀。为我们长远考虑，不如按兵不动，这样战争会十分持久，在此期间分别派遣奇兵断了他们运粮的通道，等到他们粮食吃光了，想要发动战争却又达不到目的，想要返回却又没有退路，这样我们才能取得战争的胜利。"高延寿没有听从建议，反而率领军队继续前行，一直到达距离安市城四十里的地方。太宗担心高延寿的军队徘徊不前，就命令左卫大将军阿史那社尔率领一千多名突厥骑兵引诱他们，士兵刚开始交战，左卫大将军就假装败退。高丽的士兵们相互说道："唐朝的军队太不经打了。"于是他们争先上前出击，当他们到达安市城东南八里的地方，唐军根据山势布下阵形。
太宗把所有将领都召来询问计策，长孙无忌回答说："臣听说面临敌人将要交战的时候，一定要先观察士兵的战斗情绪。臣刚才经过各军营，看见士兵们听说高丽军队到来，都拔出战刀，结扎旗帜，喜形于色，这是一定是取胜的士兵。陛下还没有加冠成年的时候，就亲自率领士兵行军布阵，只要是出奇制胜，都是皇上圣明的谋划，各位将领也只是奉行现成的谋划罢了。当下的情况，乞求陛下像打猎一样，给我们指出猎物的行踪，各位将领只管去杀敌就可以了！"太宗笑着说道："各位大臣这样谦逊，朕当替各位出谋划策。"于是与长孙无忌等人跟从几百名骑兵登高远望，观察山川作战的地理形势，以及可以埋伏军队和出兵收兵的具体位置。高丽、靺鞨会合兵力列阵，绵延长达四十里。江夏王李道宗说："高丽出全国的兵力前来抗拒我大唐的军队，想来平壤的守军一定十分虚弱，希望陛下给臣五千精锐士卒，倾覆他们平壤的老巢，如此一来眼下这几十万的军队可以不用作战就可以使他们投降。"太宗没答应。太宗派使者欺骗高延寿说："因为你们国的国王被强臣所杀，所以我前来兴师问罪；但是两军作战，并不是我的本来的意思。可是进入到你们的境内，因为粮食匮乏，所以才攻下了你们几座城池，等到他们将臣国的礼节重修之后，我就会把那几座城池归还给你的。"高延寿听信了太宗说的话，所以不再防备。
当天夜里，太宗召集了文臣武将前来商议战事，他命令李世勣率领一万五千名步骑兵在西岭布阵；长孙无忌率领一万一千名精锐士兵作为奇兵，从山的北面穿过峡谷用以冲击高丽军队的尾部；而太宗则亲自率领四千名步骑兵，挟带着鼓与号角，把旗帜放倒，登到北山之上；同时又命令各路军队只要听到鼓和号角的声音便一同出兵进攻。还命令有关部门在朝堂边上公开接受那些投降的帷幕。二十二日，高延寿等人只看到李世勣在近排兵布阵，便想要命令士兵前去迎战。当太宗看到长孙无忌部队所有在位置尘土飞扬，就命令擂击大鼓、吹响号角，高高举起大旗。看到这种情形各路兵马擂鼓呐喊着一齐进攻。高延寿看到这样大的场面特别惊慌，他想要把军队分成几路打败唐军，但是高丽军的阵形已经乱了起来。而此时突然下起了大雨，电闪雷鸣，龙门人薛仁贵穿着奇怪的衣装，他大声呼喊着冲向敌人，几乎没有人能够阻挡。高丽的士兵四处逃窜，唐朝的军队乘胜追击，结果高丽大败，被唐军杀死了两万多人。太宗看见到薛仁贵如此勇猛，于是召见了他，并且拜他为游击将军。薛仁贵是薛安都的六世孙，名礼，人们用字称呼他。
高延寿等人率领着残余士兵固守在山边。太宗命令各路兵马将他们团团为住，长孙无忌将所有的桥梁全部拆除，这要就断绝了他们回来的路。二十三日，高延寿、高惠真率领着他们三万六千八百名士兵前来投降，他们进入军营的门后，双膝跪地爬行，拜倒在地请求饶命。太宗对他们说："你们这些东夷少年，只不过是在这东边偏远的地区逞强横行罢了，想要摧毁坚固的堡垒，同我们决一胜负，当然比不了我们这些老人人，从今以后你们还敢与天子作战吗？"这些人都爬在地上怕得不敢作答。太宗挑选耨萨以下的三千五百名首长，同时按武官的官品与俸禄授给他们，还把他们迁到内地，其他的人都释放了，让他们回到平壤地区。这些人都举起双手用头叩地感谢皇上，他们的欢呼声传到数十里之外。太宗把被俘的三千三百名靺鞨士兵全部活埋；总共收获了五万匹马，五万头牛，一万具铁甲，以及上万件各种器械。得知这一消息，高丽全国上下十分震惊，后来黄城和银城的百姓都空城逃走，几百里之内不再有人出没了。
太宗觉得辽东一带天气早早变得寒冷，草木干枯河水结冰，士兵与马匹都不适合长时间停留，并且所带的粮草也快用光了，十八日，太宗命令班师回朝。首先命令辽东和盖牟两城的百姓全家安全渡过辽水，随后在安市城下显耀唐朝的兵力，之后胜利而归，城里所有的高丽人都藏在家里不出来。城主登到城楼上答礼并且给唐朝的军队送行。他能够坚守城池，太宗对他称赞有加，同时赏赐给城主一百匹绸缎，从而鼓励他侍奉高丽国王。安排李世勣与江夏王李道宗率领四万步骑兵殿后。
二十日，唐军来到辽东城。二十一日，唐军渡过辽水。辽泽地区道路泥泞，车马很难通行，太宗命长孙无忌率领一万人割草铺到道路上，在水比较深的地方把车放在那里作桥梁，太宗还亲自把薪木等拴在马鞍后面帮助铺路。冬季，十月，初一那天，太宗来到蒲沟便停了下下，他亲自督促那些填道铺路的各个军队渡过渤错水，可是天突然降了暴风雪，士兵们的衣服湿透的大多被冻死了，太宗命令士兵们在道路上点火堆，从而等待士兵们烤火。
这次征讨高丽，总共拔取玄菟、横山、盖牟、磨米、白岩、辽东、卑沙、麦谷、银山、后黄十座城座城池，迁徙辽、盖、岩三州户口加入唐朝户籍总共七万人。新城、建安、驻骅三大战役，斩首四万多人，唐朝士兵死亡的将近二千人，死掉十分之七、八的战马。太宗认为征伐高丽没有取得完全胜利，为此感到十公懊悔，他叹息地说道："如果魏征还在世的话，这次他一定不会让我出兵的！"太宗命人乘驿马赶到皇城，用猪羊祭祀魏征，并且为魏征重新竖立道碑，把魏征的妻子儿女召到皇上所在的行官，亲自慰问赏赐。
十一日，唐军回到营州。太宗下达诏令把那些在辽东阵亡士兵的尸骨都汇集在柳城东南，同时命令有关部门陈列牛羊猪来祭祀他们，太宗还亲自写了祭文悼念亡灵，并且亲自来到灵堂前痛哭，哭得十分哀痛。死者的父母们听说这件事情之后，都说："虽然我们的儿子已经死了，但是皇上竟然亲自为他们哭灵，那他们即使死了也不会有什么遗憾！"太宗对薛仁贵说："朕手下的各位将领年纪都已经大了，考虑到那些骁勇善战的后起之秀可以作为统兵将领的，没有人可以超过你，朕并不为得到辽东而高兴，朕高兴的是得到了你。"
二十一日，太宗听说太子迎接的大军就要到来，便率领三千飞骑飞驰进入临渝关，在路上与太子相遇。达宗从定州出发时，曾经指着所穿的褐色战袍对太子