四月十五日,，李勣和李道宗率唐軍主力從西、北兩面進(jìn)攻蓋牟城,。經(jīng)過(guò)激戰(zhàn),，李勣部率先攻入城中，俘獲高麗 2 萬(wàn)余口,，繳獲糧餉10 余萬(wàn)石,。此次的攻城得手使得唐軍繳獲了極多后勤糧草，這使得唐軍幾乎不必再?gòu)膰?guó)內(nèi)繼續(xù)運(yùn)送多少糧食,，使得本來(lái)就不繁重的唐軍后勤負(fù)擔(dān)進(jìn)一步的減輕,，也使得唐軍在遼東有了一個(gè)據(jù)點(diǎn)。我們從打下蓋牟城后的繳獲也能看出高麗人對(duì)于依托要塞,，長(zhǎng)期據(jù)守的戰(zhàn)略思想是多么的根深蒂固,，之前已經(jīng)講到，當(dāng)時(shí)一個(gè)成年男子一年能夠消耗的糧食平均是7石,，10萬(wàn)石的糧食幾乎夠城中的軍民整整一年的消耗,，而中原軍隊(duì)想要在遼東的環(huán)境下做到長(zhǎng)期圍城顯然極其艱巨,，高麗人在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的經(jīng)營(yíng)之后,，在這個(gè)方面顯然進(jìn)行了非常周全的準(zhǔn)備。

接著,，李勣又麾軍南下,，向遼東城進(jìn)發(fā)。這時(shí),，唐平壤道行軍大總管張亮所率水軍從東萊（今山東萊州）渡海,，襲擊卑沙城。該城依山而建,，四面險(xiǎn)峻,，唯西門(mén)可以攀登,。唐軍前鋒程名振引兵深夜抵達(dá)城下，副總管王文度身先士卒,，率兵冒死登城,。五月二日，攻拔其城,，俘城內(nèi)男女 8000 余口,。大總管張亮又分遣總管丘孝忠等耀兵于鴨祿水，騷擾高麗都城平壤以北的最后一道防線,。

貞觀十九年五月初,，李勣和道宗率前鋒部隊(duì) 4000余騎抵達(dá)遼東城下。五月初八,，蓋蘇文派步騎 4 萬(wàn)援助遼東守軍,。這時(shí)，唐軍諸將都覺(jué)得敵眾我寡,，因此,，主張深溝高壘，等主力部隊(duì)全部集結(jié)以后,，再行出擊,。唯副總管李道宗認(rèn)為應(yīng)乘敵軍援兵“遠(yuǎn)來(lái)疲頓”之時(shí)，主動(dòng)迎戰(zhàn),，“擊之必?cái)　?。李勣表示贊同，此時(shí)部將果毅都尉馬文舉也主動(dòng)請(qǐng)戰(zhàn),，面對(duì)十倍之?dāng)?，陣前豪氣干云，長(zhǎng)喝道：“不遇勁敵,，何以顯壯士,！”策馬向敵陣沖擊，所向披靡,。由此兩軍于遼東城下大戰(zhàn),。高麗軍遭到馬文舉突擊之后組織力量拼命反擊，行軍總管張君乂部遇到高麗優(yōu)勢(shì)兵力的反擊,，抵擋不住,，向后退卻，唐軍局勢(shì)上陷入不利,。李道宗見(jiàn)到張君乂部陷入混亂,，立刻親自前往指揮，在收集散卒之后，策馬登高遠(yuǎn)望,，看到高麗軍陣已經(jīng)被馬文舉攪亂,，于是率驍騎乘隙沖入，左右出入,，勢(shì)不可當(dāng),，使得高麗軍陣更為混亂。李勣率眾與其后沖突,，高麗軍終于崩潰,，被殲 1000 余人。五月十日,，唐太宗親率六軍經(jīng)北平（今河北盧龍）,、遼澤（今遼寧北鎮(zhèn)與遼中之間澤地）渡過(guò)遼水，此時(shí)太宗遇到的難題與隋煬帝是一模一樣的,，是時(shí)遼澤泥淖二百馀里,，人馬不可通，將作大匠閻立德布土作橋大軍才勉強(qiáng)得過(guò),，此時(shí)的遼澤上面還浮有很多當(dāng)年隋軍將士的遺骨,，太宗當(dāng)時(shí)就命人將之收斂埋葬。渡過(guò)遼水之后太宗下令毀去橋梁,，以此向士卒表示背水一戰(zhàn)的決心,。太宗留大軍于馬首山（今遼寧遼陽(yáng)西南），自將數(shù)百騎馳至遼東城下,，對(duì)李道宗慰勞賞賜,，超拜馬文舉為中郎將，并獎(jiǎng)勵(lì)了有功將士,，處斬了臨陣退卻的總管張君乂,。

遼東城對(duì)于唐軍是有特別的意義的，煬帝三征,，均止步于遼東城,，因此對(duì)于唐軍來(lái)說(shuō)遼東城是必須越過(guò)的一道坎。

擊退了高麗援軍以后,，李勣當(dāng)即指揮唐軍將士“負(fù)土填塹”, 準(zhǔn)備向遼東城發(fā)起進(jìn)攻,。唐太宗也在馬上負(fù)土遞送，于是,，隨從官員一起與將士負(fù)土致于城下,。不幾日,，城下溝塹俱被填滿(mǎn),。接著，李勣下令先用拋車(chē)攻城,。該攻城拋車(chē)體積龐大,，可將重達(dá) 300余斤的巨石拋出一里之外,，所至皆摧，高麗守軍十分懼怕,。為了防御巨石襲擊,，守軍用巨木在城上建筑遮擋的戰(zhàn)樓并用粗大的繩索結(jié)網(wǎng)企圖攔截飛石，但仍被拋車(chē)所發(fā)巨石擊潰,。隨后唐軍又用撞車(chē)清除遼東主城左近的副樓,，無(wú)不傾倒。就這樣,，唐軍接連攻城 20多天,，晝夜不息。李勣與張儉等,，率領(lǐng)驍銳與契丹等少數(shù)民族兵一起,，攻遼東城南。李道宗和張士貴等,，攻遼東城西,，李宏基等率兵填其濠塹，唐太宗亦率所統(tǒng)六軍相助,，將遼東城包圍數(shù)十百重,，水泄不通，鼓噪之聲,，震天動(dòng)地,。五月十七日，南風(fēng)勁吹,，唐太宗以火弩齊射,，點(diǎn)燃了西南城樓，大火燃及城中住宅,，火光沖天,，接著下令精銳士卒登上沖竿之頂，一舉登上城墻,。高麗守軍舉大盾以短兵反沖擊,，企圖奪回城墻，唐軍以長(zhǎng)矛列陣下?lián)?，后面的唐軍在城墻上以擂石奮力下砸,，高麗軍終于抵擋不住，被殲 1 萬(wàn)余人,，俘虜高麗軍1萬(wàn)余人,，俘獲城中男女4萬(wàn)余口，獲得糧食50萬(wàn)石。唐太宗遂以遼東城置遼州,，并舉烽火入塞,，向太子所居定州通告捷報(bào)。