唐軍進攻，高句麗軍大潰。唐軍斬首兩萬多級。（通常殺敵數遠多于斬首數，例如平壤之戰明軍斬首就800百、但是小西第一軍損失卻超過1萬。）
延壽等人率領剩余的軍隊依山自固。
李戰命令諸軍包圍之。程處默撤了橋梁，斷了高句麗軍的歸路。
延壽、惠真率三萬六千八百人投降，入軍門，膝行而前，拜伏請命。
李戰選出耨薩及已下酋長三千五百人，遷往內地，其他的都釋放，讓他們回平壤，他們都舉起雙手以頭頓地，歡呼聲傳到數十里之外。此外，這一戰還繳獲馬五萬匹，牛五萬頭，鐵甲一萬多領，以及其他大量兵器。
高句麗全國都非常震驚害怕，后黃城、銀城的高句麗人都自己棄城逃走，數百里沒有人煙。
九月...唐軍開始圍攻安市城。由于守軍殊死抵抗，使唐軍未能攻克。時近深秋，李戰因為當地變冷早、草枯水凍、士馬難以久留、而且糧食將盡，所以動用了炸藥。
本來李戰是不想毀掉整個高句麗最大的城市。
可是高句麗的人敬酒不吃吃罰酒，李戰只好動用了炸藥，那一天根據后來高句麗人的回憶則是，天地動搖，雷聲滾滾，到處都是可怕的雷鳴聲，只要稍微遇到雷聲，那么就會粉身碎骨。
單單是那一天，高句麗的安市城被炸死了五萬多人。
實在是沒有辦法了，安市城將領只好出城投降，直接將安市城拿下之后，李戰再次讓蘇定方和薛仁貴拿下上下的高句麗領土。
兩位大將只用了不到一月的事情，就攻占玄菟、橫山、蓋牟、磨米、遼東、白巖、卑沙、麥谷、銀山、后黃十座城，徙遼、蓋、巖三州戶口七萬人到大唐，新城、建安、駐蹕三大戰，消滅大量高句麗軍隊，斬獲高句麗軍首級四萬余級（通常殺敵數遠多于斬首數，例如平壤之戰明軍斬首就八百、但是小西第一軍損失卻超過1萬）。
高句麗其他各城守軍或者逃跑，或者投降。
唐軍進至平壤城下，包圍平壤一個多月，十月，高句麗王率首領98人，持白幡投降于唐軍。
不過這個高句麗王壞，雖然投降了，可是卻仍然閉門拒守，并多次派兵出戰，都被唐軍擊敗。
本來李戰是準備再次啟用炸藥的，雖然炸藥有違天合，但是你不要臉，李戰能有什么辦法，不過，就在李戰準備動用炸糕的時候，高句麗將領僧正秘密派人聯絡唐軍，稱自己可以作為內應，李戰答應了。
五天后，僧正打開城門，唐軍攻占平壤，生擒高句麗王等人，平定了高句麗各地。
就這樣，高句麗在唐的攻擊下最終滅亡。
在攻滅了高句麗之后，唐朝一方面把大量高句麗人遷到江、淮之南，另一方面在高句麗設置九都督府、四十二州、一百個縣，設置安東都護府，統治高句麗各地。
選拔酋帥有功的人為都督、刺史、縣令，與華人官員一起管理當地。任命右威衛大將軍薛仁貴為檢校安東都護，領兵二萬人以鎮撫之。
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