众将听了圣上的分析，丝丝入扣，都打心眼里赞同，以崇敬的目光看着圣上，太宗笑着对诸将道：
“朕料延寿必出下策，卿等瞧着，延寿等必为我所擒了。”
分析完以后，众将没有异议，太宗乃命左卫大将军阿史那社尔率一千突厥骑兵，前去诱敌。
太宗让阿史那社尔只许败，不许胜，大张旗鼓，接近敌营。头次交战，高延寿不敢大意，亲自率兵出战，甫一交兵，阿史那社尔大叫一声“厉害！”引兵就走。高延寿一见唐军如此不中用，和部下相视大笑道：“取胜易耳！”
高丽兵将奋勇追赶，一口气撵到东南八里，方停下脚步。高延寿瞭望了一下地形，命依山布阵，与唐军对峙。
太宗见诱敌目的已经达到，召开御前作战会议，询问下一步行动方略。长孙无忌见皇上胸有成竹，拱手奏道：
“臣闻临阵前，必先观士卒之情。臣行适经诸营，见士卒闻高丽兵至，喜形于色。此乃必胜之兵。陛下未冠，亲临行阵，凡出奇制胜，皆禀圣谋，诸将奉成算而已。乞陛下指挥对高延寿的战斗。”太宗望了望主将李祐，李祐颔首认可，太宗笑道：“诸公以此见让，朕当为诸公商度。”
太宗于是率长孙无忌等数百骑，出了御营，来到不远的一座山上，登高望敌，太宗指指点点，观察山川形势及伏兵之处，出入之所。江夏王李道宗见敌兵阵长四十里，其势浩大，心中来了主意，近前奏道：
“高丽倾国以拒王师，平壤之守必弱，愿假臣五千精兵，覆其根本，则数十万敌众，可不战而降。”
太宗正思考遣兵布阵的事，没深加考虑江夏王提出的方案，嘴里只是含糊一下应了过去。江夏王见圣上对此不感兴趣，只得作罢。太宗筹划已毕，返回大营，命李祐率步骑兵一万五千人，列阵西岭，与敌正面交锋；命长孙无忌率精兵一万一千人，从山北出峡谷，冲击敌后；太宗则自率步骑四千，携带鼓角，掩卷旗帜，潜登北山，且预约诸军齐进，一闻鼓角声，即尽行趋击敌人。布置已毕，太宗命有司张受降幕于朝堂之侧，道：“明日午时，纳降虏于此矣！”
天色已晚，诸军饱餐一顿，乘着夜色，悄悄运动到指定位置。第二天天亮，高延寿只看见李祐军，并不慌战，用完早饭后，方勒兵接战。
太宗立于北山之巅，居高望远，见李祐军正与敌众对视，两下里跃跃欲动。又见敌阵后面，隐隐有尘沙飞起，料知长孙无忌军已抄至敌后，当即指示随骑：
“鸣鼓吹角，高张旗帜，命诸军鼓噪齐进！”
鼓角声大作，诸军齐声呐喊，李祐以一万长枪兵戳击敌人正面，长孙无忌也率奇兵直捣敌阵后。
唐军突然出现，两面夹击，高延寿有些慌张，他定了定神，仗着人多势旺，拟分军抵御。高延寿正和高惠真分兵时，只见前军一阵大乱，一白袍唐将，催动座下白马，大呼陷阵，手中一支方天画戟，盘旋飞舞，只见戟，不见人，戮倒高丽兵无数，唐兵也都喊叫着随后跟进，直冲得高丽兵东倒西歪，纷纷后退。
太宗在山上也望见那一团白光，滚滚向前，所向披靡，一下子带起了唐军进攻的锐势，忙询问左右：“骑白马着白袍者为谁？”
随从你望望我，我望望你，答不上来，有人据服色判断道：“此人可能是自编户应募参战，非府兵战士。”
李祐以长枪攻于前，长孙无忌纵兵乘其后，太宗又自山而下，引军临之，高丽军因而溃败，被斩首万余级。
高延寿惊魂未定，收拾残败的兵马靠山扎营。这时诸路唐军也按太宗的部署，向前运动，形成包围态势，长孙无忌也把桥梁全部撤去，断其归路。高延寿、高惠真见自己已成瓮中之鳖，无路可逃，只得率余部三万人请降。
高延寿、高惠真垂头丧气，垂着手入了军门，在降帐里伏拜请命。太宗训道：
“东夷少年，跳梁海曲，至于摧坚决胜，当不及老人。自今之后，复敢与天子战乎？”
二人叩头伏地，一句话也不敢多说，太宗挑选傉萨以下酋长三千五百人，授戎秩，赐官职，迁往内地；将前来助战的靺鞨三千三百人，全部活埋，余众放归平壤。这次役获马三万匹，牛五万头，明光甲五千领，其他器械不计其数。
高丽闻高延寿十五万大军一朝烟消云散，举国震骇，不久黄城、银城皆自拔遁走，数百里无人烟。太宗令将作造《破阵图》，命中书侍郎许敬宗为文勒石以纪其功，将所幸山命名为驻跸山。太宗没忘了当先冲阵的白袍小将，命人召来。原来这个未叙姓名，先写忠勇的人名薛仁贵，乃名将薛安都六世孙。少贫贱，以种田为业。将改葬其先，妻柳氏说：“夫有高世之才，要须遇伏乃发。今天子自征辽东，求猛将，此难得之时，君盍图功名以自显？富贵还乡，葬未晚。”薛仁贵听从妻子的劝说，往见将军张士贵，以自编户应募。
太宗非常欣赏薛仁贵的军事才能，召见后，即赐马两匹，绢四十匹，生口十人，并破格提拔为右领军中郎将。太宗还对薛仁贵说：“朕旧将并老，难于行军布阵，不堪阃外之寄，每思欲拔擢骁雄，但未得如卿者，朕不喜得辽东，喜得卿也。”
薛仁贵叩头谢恩，发誓效忠朝廷，后果在高宗一朝，立下赫赫战功，成为当世名将。