等水軍運進來虎步營，一切就是徒勞，發現張童仁在東麵城牆上，楊延石指揮重甲步軍先登上南麵城牆的馬道，一步步殺上城樓，肅清了一千多鄭軍，放下了正南門等四座城門的吊橋，城樓下水師打開了城門。天明後河西軍猛攻東城，激戰到中午，鄭軍被全殲，張童仁被活擒。
洛水北麵的鄭軍組織了幾次反擊，但是效果都不大，雖然郭士衡一再用曹仁在關雲長水淹七軍後死守樊城的戰例鼓勵部下，但是郭士衡自己也明白，三國時魏強蜀弱，曹仁和部下都曉得援軍遲早會到，所以死戰；而鄭軍，最後的援軍就是自己，洛水似乎就是洛陽最後的屏障。
探清楚洛陽的情況，董浚拒絕了王世充回援洛陽的命令，直接和手下幾個心腹將領綁了王世充的侄子王琬，投降了逼近河陽的楊公卿、索延壽；王世充的另一個侄子王仁則在興洛倉之戰損失了四千多軍隊，喪失了外圍的綠野等小城，被杜才幹、田留安圍在興洛倉內，動彈不得。
雙方相持了兩天，大水退去，洛陽城是滿目瘡痍，楊崇下令右翊衛參戰，以生力軍接替徐世績的軍隊搏殺。程咬金一馬當先，率軍不斷向前推進；戰事正酣時，楊崇又令蘇定方的常捷營助戰，郭士衡再也支撐不住，率領四千多鄭軍殘軍敗退皇宮。三天三夜，鄭軍淹死被殺四萬多人，被河西軍俘獲兩萬人，依舊跟隨王世充在皇城內的鄭軍不過六千人。
楊崇安排派長孫安世進城勸降，王世充見手下將領們都不應聲，隻得統領文武官員到楊崇的軍營門前請求投降；王仁則聞訊率軍入圍，被亂箭射死。楊崇下令沒收王世充庫存的財物，賞賜三軍，恢複城中秩序。
洛陽城百姓死了七萬多人，傷者無數，三分之一的房屋毀壞，墨焯書院、大業醫塾、女兵營、軍中的郎中都在帶人救治傷員，撒放石灰消毒，清理環境。宮中的一萬多人質已經死了快一半，活著的也是半條命，楊崇隻能把這些人放了，提供飲食，請玉清壇的道士幫忙救治，沒有外傷的情況下，道家的醫術還是有效果的。
城外臨時建起了三處焚化池，一具具屍體搶在腐爛前送去焚化，以免引起瘟疫；可是大隋講究土葬，認為屍體一旦燒掉了，人的靈魂就會散掉，再也無法轉世。河西軍不顧百姓死活的攻城本就讓洛陽百姓不滿，還要燒掉屍體，激起無數人的擔心和憤怒，在有心人的挑唆下，釀成了幾次大規模的阻攔事件。
誰知道楊崇這次手腕如鐵，一邊讓百姓看河西軍戰死的將士也是焚燒後收集骨灰，宣傳腐爛屍體會產生瘟疫；一邊大肆抓捕鬧事者，隻要抓獲，便判流放，全家遷往鄧州。由於孟孝義、郭善才、雲定興出首，王世充的舊部段達、郭士衡、郭什柱、張童仁、朱粲、桓法嗣、張誌等十多人被查出與鬧事者有關，全部拘捕，抄沒家產，綁赴洛水的小洲上斬首示眾。