黃青的性格上缺乏獨斷和孤注一擲，這是他不適合做三軍主帥的最重要原因。打仗這種事，本就有風險，想萬事求穩妥，根本不可能。
李鳳陽和黃青意見一致之後，立刻率部向東直趨沂水縣。
宋世謨佔據莒縣、沂水二縣，勢力並不是太強，約有兩萬人。
宋世謨自稱齊公，在莒縣定都。他自知實力弱小，連王都不敢稱，只能稱公。他自守莒縣，又命其弟宋步鎮守沂水縣，雙方相隔約五六十里。
兩城之間有個小土堡，名曰四十里堡，離著莒縣有三十里地。李鳳陽大軍東來，不打沂水城，亦不打莒縣城，而是佔領了四十里堡。
沂水城小而緊固，隋軍遠來，宋世謨必集中精銳在沂水城阻擋隋軍，所以沂水城當易守難攻。故李鳳陽一開始的目標便不是沂水城，而是莒縣城。
李鳳陽屯兵四十里堡，則是要聲東擊西，同時截斷兩城聯絡。
所以李鳳陽在城中宣佈，五日之後，從兩個方向攻打沂水城。宋步聽說之後，果然是日夜警戒嚴守。
而到了後四日夜半，李鳳陽卻命諸將半夜出發，至天明趕到莒縣城下。
部下諸將皆認為，應速攻沂水城，以防後路斷絕。李鳳陽卻解釋道：“沂水城聽說我們要攻它，日夜作了準備，連宋世謨都要增兵沂水城，其防守必然嚴備；而莒縣城出其不意而到，守軍必定驚擾，我軍攻它一天就能拿下。攻下莒縣城，沂水城就孤立了，宋步與宋世謨隔絕，必定逃亡而去，這就是擊一而得二的良計。若先攻沂水城，一時不能破城，頓兵在堅城之下，死傷必多，即使能攻下，宋步引軍還奔莒縣城，與宋世謨合併兵力，坐觀虛實，我深入敵地，後面糧草供應不上，十日之間，不戰而困了。”
眾人按照李鳳陽的意見，直趨莒縣城，趁夜趕到城下，莒縣城守軍果然不備。魯郡官軍乃一鼓作氣，攻入莒縣城中。宋世謨慌了手腳，以為滿城都是隋軍，也不抵抗，直接向南逃竄。
隋軍於是回師沂水城，向城中展示了莒縣城破的事實，宋步大驚，果不敢再守城，乃棄城南逃。
兩宋一路南下，隋軍緊追不捨，在中丘（今山東省沂南縣南四十四里葛溝鎮）追上了二人。
二宋被逼得走投無路，只得回身來戰。
這一仗，宋世謨親率大軍攻擊，李鳳陽與其接戰，故意示弱以盛其氣焰，雙方一接戰便撤退。
宋世謨氣勢更足，乃三軍壓上出擊。
李鳳陽眼看宋世謨再無底牌，親自率領精兵從側面突擊宋世謨兵陣。陣中混亂，有流矢射中李鳳陽腿部，李鳳陽直接用佩刀斬斷箭矢，左右都不知道李鳳陽中了箭矢。
雙方從早上打到下午，官軍悍勇，大破宋世謨部。
宋世謨向南潰逃，而李鳳陽早知道宋世謨一旦兵敗，必然潰逃，於是在其撤退路線上，預先設定千餘兩翼伏兵以待。
這千餘伏兵，在戰事最吃緊的時候，李鳳陽都沒有調動。
果然宋世謨引兵退去，兩翼伏兵奮起而擊，沿途追擊五十餘里，死屍相連，宋世謨兄弟被隋軍斬於追擊途中。
至此禍亂琅琊郡的宋世謨被官軍全殲。