六月初，唐軍占領蓋牟城之後，經過短暫的休整，統帥部開始討論下一步戰略。由於張亮的海軍部隊已經攻克了南部遼東半島的卑沙城，所以唐軍的基本作戰思想，是張亮的海軍陸戰隊由南往北進攻，而唐軍陸軍主力則由北向南進攻，掃平遼東半島。
在唐軍主力南下的途中，有一軍事重鎮安市城。
安市城非常特殊。
這座城的城主是一個智勇雙全的英雄，這個人在正史中並未留名，在野史的記載中，此人名喚梁萬春或者楊萬春，這個名字的真實性，很值得懷疑，這後文再說，我們暫以安市城主來稱呼。
當泉蓋蘇文發動政變，殺死高麗國王高建武之後，安市城主拒不承認泉蓋蘇文。這時的泉蓋蘇文大權在握，他是一個好勇鬥狠的人，當所有人在他的淫威之下都不敢抬頭仰視時，隻有安市城主昂然挺胸反對他，這使得泉蓋蘇文勃然大怒，發動大軍，欲剿平安市城，然而安市城主英勇善戰，屢挫政府軍的進攻。
最後泉蓋蘇文沒有辦法，隻好放棄進攻，讓他繼續掌控安市城，因此安市城既是在高麗王國的管轄範圍之內，又是一個相對獨立存在的城池。
唐太宗考慮到安市城的堅固城防，並不容易攻克，打算繞過安市城，直接進攻南部的建安城，因為建安城無論在防禦工事上還是在兵力上，都不及安市城。唐太宗召來前線總司令李世勣，商量將進攻方向轉向建安城。
李世勣反對道：“建安城在南，安市城在北，而我軍的糧食補給在遼東城，如果繞過安市城轉而進攻建安城，那麼糧食運輸線很容易被安市城的守軍切斷。如果先攻下安市城，那麼建安城唾手可得。”
唐太宗沒有用自己的權威來幹涉前線將領的決心，他對李世勣說：“我既然任命你為大將，就要尊重你的意見，但是不要壞了大事。”
李世勣經過短暫的休整之後，於六月十一日揮師南下，十天之後，大軍兵臨高麗軍事重鎮安市城（今遼寧海城市），遼東戰爭中最重要的一次戰役拉開序幕。
高麗政府深知此役的重要性。
雖然泉蓋蘇文對安市城主恨之入骨，巴不得借唐軍之手殺了他，但安市城的戰略地位實在太重要，如果安市城丟失，南部防禦薄弱的建安城更抵擋不住唐軍的進攻，那麼整個遼東半島將全部落入唐軍之手。大敵當前，泉蓋蘇文暫棄個人恩怨，派出北部行政長官高延壽，統領高麗、靺鞨兵共計十五萬人，前往援救安市城。靺鞨原來是歸附大唐帝國，但是成功策反，成為高麗的盟軍。
安市城之戰，從一開始便注定了這是大唐與高麗的一次戰略大決戰。
唐太宗不愧為久經沙場的名將，他對高延壽十五萬援軍的作戰方向作出三種判斷，他說道：“現在高延壽有三種戰略選擇，第一種情形，是率領大軍前進，與安市城的守軍互為犄角，占據險要地形，派出靺鞨部落的騎兵抄掠我們的牛馬，如此一來，我們如果進攻受挫，撤退則受阻於沼澤地帶，這樣就非常被動了，這是上等謀略；第二種情形，是救出安市城中的軍民，然後撤退，這是中等謀略；第三種情形，是自不量力，與我們在戰場上一決勝負，這是下等謀略。諸位等著瞧吧，我估計他們必使出下策，生擒高延壽，指日可待。”
對高麗的內部矛盾，唐太宗洞若觀火，安市城主與高麗政府存在很深的矛盾，這決定兩者不能互相信任，但是安市城由於戰略位置的重要性，高麗政府又以傾國之兵相救，勢必會采取獨立作戰的方式。
在高麗軍隊一方，也不乏智勇之人，有一位謀士向高延壽進言道：“唐朝皇帝乃是蓋世英雄，舉中國之兵前來，不可與之爭鋒。現在我們的戰略，應該是堅壁清野，避其鋒芒，做好持久戰的準備，派出奇兵切斷唐軍的運輸線，隻要唐軍的糧食緊張，欲戰不得，欲歸不能，就可以大獲全勝了。”
看來這位無名謀士所說的，正是唐太宗所指的上等謀略，隻是剛愎自用的統帥高延壽哪裏聽得進去，他躍躍欲試，想與唐軍在戰場上一較高低呢。
高延壽率十五萬大軍，長驅直進，離安市城僅有四十裏路。
唐太宗雖然判斷高麗援軍會采用最下等的計策，但為了慎重起見，他仍然采用誘敵之計，命令左衛大將軍阿史那社爾率一千名突厥騎兵作為誘餌，前往挑戰高麗大軍。
高延壽一見，嘿，唐軍就來這一丁點兒人，縱馬迎戰，阿史那社爾不敵，倉皇而走。這一小戰的勝利，令高麗大軍上下一片歡呼，大家交頭接耳道：“看來唐軍也跟以前的隋軍一樣，容易對付哩。”於是高延壽乘勝追擊，突進到離安市城八裏的一座山丘，背靠大山，列陣以待。
誘敵深入進行決戰的計謀初步成功。
唐太宗與長孫無忌等人率數百名騎兵，登上附近一座山丘，登高而望，隻見不遠之處，高麗陣營威武雄壯，連綿四十裏，旌旗飄飄。唐太宗與諸將仔細地觀察地形，研判可以設置伏兵的地點，然後返回營中，進行決戰前的軍事安排。
有勇有謀的江夏王李道宗，向唐太宗提出一項奇謀，李道宗道：“高麗以傾國之兵前來迎戰，都城平壤的防衛必然薄弱，我請求率精兵五千人，黑虎掏心，先拔除其根本，隻要攻克平壤城，高麗數十萬大軍可不戰而降。”
這確實是四兩破千斤的妙招，況且唐軍還有一支五百艘戰艦與四萬名戰士的龐大機動部隊，可以直接越洋攻擊。但是唐太宗卻沉吟不語，他的真實想法是怎麼樣呢？唐太宗在內戰期間，用兵一直是出奇製勝，但現在貴為一國之君，手中掌控著天下最精銳的部隊，也許此時的他認為即便是硬碰硬的交鋒，唐軍仍然是天下無敵。
確實，在戰場上，沒有一支軍隊可以同唐軍相抗衡。
唐太宗繼續采取軍事欺騙的手段，他派遣使者告訴高延壽：“泉蓋蘇文強臣弑主，所以我前來問罪，至於交戰，本來不是我的意願。我大軍不遠萬裏前來，糧食供應不上，所以先奪你們幾座城池，等你們政府恢複藩臣的禮節，自然會交還所占領的城池。”
高延壽被唐太宗的話所迷惑，防備心有所鬆懈，這是行軍之大忌。在唐軍方麵，卻緊鑼密鼓地開始做決戰前的準備。唐太宗命李世勣率領步、騎兵混成兵團一萬五千人，搶先占領西部山嶺；長孫無忌率最精銳部隊一萬一千人，從山北狹穀秘密行軍，迂回到高麗大軍的後方；唐太宗則親率四千人，坐鎮北山，將戰場指揮部設置於此。從這裏可以俯視整個戰場，以戰鼓、號角以及各種旗幟作為指揮作戰的信號；其餘大軍則從正麵攻擊。
這場龐大的殲滅戰能否成功，關鍵是長孫無忌的一萬餘名精銳部隊能否順利迂回到高麗大軍的後方，切斷其歸路，完成大包圍。唐太宗在北山製高點迫切地等待著長孫無忌的消息。高麗人沒有發現長孫無忌這支奇兵的動向，但是他們偵察到李世勣在西嶺已經開始排兵布陣，高延壽大吃一驚，馬上下令準備進行作戰。然而已經晚了。此時長孫無忌的精銳部隊已經穿過狹穀，突進到高延壽大軍的後方，並且攪起漫天塵埃，這是一個信號，告訴唐太宗，大軍已經抵達了既定的戰場。唐太宗大喜，馬上下令鼓手擂響大鼓，旗手揮舞進攻的旗幟，發出進攻的指令。這一天，是六月二十二日。在正麵戰場上，唐軍以整齊的方陣，向高麗大軍的陣營壓上來，幾路大軍同時發起進攻。高麗統帥高延壽大驚，想分兵抵禦，但是高麗的兵營長達四十裏，事先又沒有做好戰鬥的準備，情急之下，不能有效組織起防禦陣形，整個陣營出現了混亂的局麵。
此時天空雷電大作，使得戰爭的場麵更加雄偉壯觀。
唐太宗在北山上細細觀察著戰場上的變化，隻見原來開闊而空曠的山間平原，突然間萬馬奔騰，殺聲震天，旗幟飄飄，兵戈交錯，數十萬人彙集成一股滔滔洪流，來回奔突。
在千軍萬馬之中，有一個人引起唐太宗的注意。這個人很特別，他沒有穿鎧甲，而是披著一身白袍，騎著高頭大馬，手持長戟，腰掛箭袋，隻見他連呼帶喊，時而長戟亂捅，血色斑斑，時而拉弓引箭，箭至人亡，左衝右突，無人可擋。
唐太宗看了不禁暗暗喝彩，他轉頭問左右：“這位身著白袍的勇士是誰呢？”左右瞪大眼睛看，結果誰也認不得此人。此時李世勣率領一萬五千人，從西嶺猛撲高麗大軍的右翼，高麗大軍全線崩潰，在戰場上留下二萬具屍體。