幸好李中華從康定帶來了五萬兵馬，這個時候才不至於和高句麗的兵力懸殊太大。
面對這樣的情況，唐軍從皇帝到普通士卒，卻都十分樂觀，李世民對大家說道：“朕若是高延壽，可以有三條計策，一，帶兵直接過來，連安市為壘，據高山之險，食城中之粟，縱靺鞨掠奪我軍牛馬，我們攻擊他們，也沒有辦法馬上解決掉他們，我們想撒兵也不行，他們可以想辦法阻止我們，坐困我軍，上策也。
二，接引城中之眾，一起棄城而逃，中策也。
三，自己為是，不把我們大唐放的眼裡，前來和我們交戰，下策也。朕觀其人，覺得高延惠此人，必出下策，成擒在我們眼前了。”
而普通士兵聞高句麗大軍前來，，皆拔刀結旆喜形於色。可見唐軍對自己的野戰能力信心十足。
而高句麗方面，高延惠顯然被自己絕對優勢的數量所迷惑，開始將唐軍不放在眼裡。
當然高句麗軍中不是沒有明白人，有個叫高正義的對盧官，對高延惠說道：“吾聞中原大亂，英雄並起。秦王神武，所向無敵，遂平天下，南面為帝，北夷請服，西戎獻款。
今者傾國而至，猛將銳卒，悉萃於此，其鋒不可當也。今為計者，莫若頓兵不戰，曠日持久，分遣驍雄，斷其饋運，不過旬日，軍糧必盡，求戰不得，欲歸無路，此不戰而取勝也。”這個計策恰恰就是李世民皇帝，最不希望高句麗軍實行的計劃。
但是在擁有絕對優勢的兵力的條件下反而避而不戰，而且十五萬大軍拒險防守，物資的消耗更是驚人的，這樣想要上下接受這樣的計策顯然是極其困難的。
所以高句麗統帥高延壽，當時就否決了這個計策，決定主動進攻，一舉擊破唐軍，於是引軍直進，開進到離安市城只有四十里的地方
延壽率軍到達距離安市城四十里的地方。李世民命令阿史那社爾，率一千突厥騎兵去誘敵，剛交戰就假裝退走。
高句麗軍爭相前進，到達安市城東南邊八里的地方，依山列陣。李世民親自與李勣等人，以及數百騎兵到高處觀察山川形勢，可以伏兵以及出入的地方。
李世民命令李世勣率軍隊一萬五千設陣於西嶺，尉遲敬德率精兵一萬一千為奇兵，從山北出狹谷去攻擊敵人的後方。
李世民親自率領軍隊四千，挾鼓角，偃旗幟，登北山上，命令各軍聽到鼓角聲就一起出擊奮力進攻。
高延壽看到李世勣佈陣，結陣要作戰。李世民望見尉遲敬德軍塵起，命令作鼓角，舉旗幟，各路軍隊鼓譟並進。
高延壽等人大懼，想分兵抵禦。唐將薛仁貴大喊的衝入高句麗軍陣，所向無敵。
唐軍進攻，高句麗軍大潰。唐軍斬首兩萬多級。高延壽等人率領剩餘的軍隊依山自固。唐太宗命令各路兵馬將其包圍了起來。
尉遲敬德撤了橋樑，斷了高句麗軍的歸路。高延壽、高惠真無奈之下，率領三萬六千八百人投降，入軍門，膝行而前，拜伏請命。
唐太宗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，後黃城、銀城的高句麗人都自己棄城逃走，數百里沒有人煙。
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