太宗连夜召集文武大臣商议战事，命令李世积率领一万五千名步兵和骑兵在西岭布阵；长孙无忌率领一万一千名精锐士兵作为奇兵，从山北的狭谷出击，冲击敌军的后方；太宗亲自率领四千名步兵和骑兵，携带战鼓号角，隐蔽旗帜，登上北山，下令各路军队听到鼓角声后一同出击。太宗还命令有关部门在朝堂的侧面设置受降的营帐。戊午日，高延寿等人远远望见李世积布阵，便整顿军队，准备出战。太宗看到长孙无忌的军队扬起尘土，立刻下令擂鼓鸣角，举起旗帜，各路军队呐喊着一同冲锋。高延寿等人惊慌失措，想要分兵抵御，但是阵势已经混乱不堪。恰逢此时电闪雷鸣，龙门人薛仁贵身穿奇特的战袍，大声呼喊着冲入敌阵，所向披靡；高丽士兵纷纷溃散，唐军乘胜追击，高丽军队大败，被斩杀两万多人。太宗远远看到薛仁贵的勇猛表现，战后召见了他，任命他为游击将军。薛仁贵是薛安都的六世孙，名礼，以字行于世。
高延寿率领残余的部众依山固守，太宗命令各路军队将他们团团包围，长孙无忌则下令拆毁所有的桥梁，切断敌军的退路。己未日，高延寿、高惠真率领部众三万六千八百人请求投降。他们进入唐军军营大门时，双膝跪地向前爬行，叩拜请罪。太宗对他们说：“你们这些东夷的年轻人，在海边逞强作乱，至于决战决胜，本来就比不上我们中原的老将。从今以后，还敢和天子交战吗？” 高延寿等人都趴在地上，不敢回答。太宗挑选出耨萨以下的酋长三千五百人，授予他们唐朝的武职官衔，将他们迁徙到中原内地；其余的士兵全部释放，让他们返回平壤。这些人都高举双手，用额头叩地，欢呼的声音传到了几十里外。唐军收降了三千三百名靺鞨士兵，将他们全部活埋。此战共缴获战马五万匹，牛五万头，铁甲一万领，其他军用器械的数量也与此相当。高丽全国上下大为震骇，黄城、银城的守军都弃城逃走，方圆几百里内再无人烟。
太宗派人骑着驿马送信给太子，还在给高士廉等人的信中说：“朕作为将领，带兵打仗的本领怎么样？” 太宗将此次战斗所登临的山改名为驻跸山。
秋季七月辛未日，太宗将营帐迁到安市城东面的山岭上。己卯日，太宗下诏命人将战死士兵的尸体做好标记，等班师回朝时一同带回安葬。戊子日，太宗任命高延寿为鸿胪卿，高惠真为司农卿。
张亮率领的水军路过建安城下时，营垒还没有修筑坚固，士兵们大多外出砍柴放牧。高丽军队突然发动袭击，军中将士惊慌失措。张亮素来胆小，他坐在胡床上，直视前方一言不发。将士们看到他这副镇定自若的样子，反而误以为他勇敢无畏。总管张金树等人擂响战鼓，整顿军队，反击高丽军队，最终将敌军击败。
八月甲辰日，巡逻的骑兵俘获了莫离支盖苏文派来的间谍高竹离，士兵们将他双手反绑，押送到军营大门。太宗召见了他，亲自为他松绑，问道：“你怎么瘦成这个样子？” 高竹离回答说：“我从小路秘密赶路，已经好几天没有吃饭了。” 太宗命令手下赐给他食物，又对他说：“你身为间谍，应该尽快回去复命。你替朕带话给盖苏文：想要知道我军的消息，可以派人直接到朕的军营里来，何必偷偷摸摸地走小路，辛苦奔波呢！” 高竹离光着脚，太宗又赐给他草鞋，然后将他放走了。
丙午日，太宗将营帐迁到安市城南面。太宗在辽东境内驻扎营帐时，只命令哨兵加强警戒，没有修筑壕沟营垒。虽然唐军的营帐紧逼安市城，但高丽军队始终不敢出城劫掠骚扰，唐军士兵可以单独在野外行走住宿，就像在中原内地一样安全。
当初太宗将要讨伐高丽时，薛延陀派遣使者前来进贡，太宗对使者说：“你回去告诉你们的可汗：现在朕父子二人亲自率军东征高丽，你要是想入侵唐朝边境，就尽管来！” 真珠可汗听后十分惶恐，赶忙派遣使者前来谢罪，并且请求出兵协助唐军作战；太宗没有答应。等到高丽军队在驻跸山大败后，盖苏文派使者游说真珠可汗，用丰厚的利益引诱他出兵，真珠可汗因畏惧唐朝的威势，始终不敢轻举妄动。九月壬申日，真珠可汗去世，太宗为他举行哀悼仪式。
起初，真珠可汗曾请求太宗册封他的庶长子曳莽为突利失可汗，居住在东部，统领其他部族；册封嫡子拔灼为肆叶护可汗，居住在西部，统领薛延陀本部。太宗下诏批准了他的请求，并且按照礼仪正式册封二人。曳莽性情暴躁，轻率好战，与拔灼向来不和。真珠可汗去世后，曳莽前来奔丧。安葬完毕后，曳莽担心拔灼会谋害自己，便提前返回自己的部落。拔灼得知后，率军追击，杀死了曳莽，自立为颉利俱利薛沙多弥可汗。
此前太宗攻克白岩城时，对李世积说：“朕听说安市城地势险要，士兵精锐，城主智勇双全。当年盖苏文发动叛乱时，安市城的守军拒不服从，盖苏文率军攻打