遼東城圍城戰整整打了兩個月還沒有結果。用百萬隋軍圍攻一個小小的遼東城顯然隻是空耗軍力。由於地勢和城池規模的限製，雖然隋軍晝夜攻打，但依然有很大一部分兵力處於空閑狀態，空耗兵力。六月十一日，隋煬帝親臨遼東城，他怒斥諸將作戰不利，並改變了起初擬定的戰略，將百萬圍城的隋朝軍隊一分為二，讓宇文述等九軍共三十萬人，自懷遠（今遼寧北寧附近）渡遼水向鴨綠江挺進，與水軍協同，直插高麗國的心髒——平壤。而此時的水軍由大將來護兒率領，自東萊出發，“舳艫數百裏，浮海先進入至□水（今平壤大同江）”。
這個分兵的戰略可以說是此次征高麗中最大的亮點，隋軍充分發揮了兵力上的優勢，並不一一硬啃高麗眾多的要塞，而是采用斬首戰略，水陸配合，直攻高麗的首都平壤。此戰略如果成功，那麼高麗全境便會群龍無首，隋軍可以以平壤為基地慢慢對各個高麗要塞進行打擊，直至獲得完全的勝利。這個戰略其實並非隋朝首創，在漢武帝時代，漢軍平定衛滿朝鮮便是采用此種戰略，可以說隋軍的成功機會非常大。
改變戰略之後雖說陸軍先期出發，但來護兒率領的水軍走的是海路，一路順風順水，加上高麗並沒有什麼水軍，所以後發先至，比陸路的水軍先到平壤。
來護兒的兵力史書沒有明說，隻是說“分江淮南兵，配驍衛大將軍來護兒”，那麼來自南方的水兵有多少呢？這一點史書裏麵倒是有記載，有江淮以南水手一萬人，弩手三萬人，嶺南排鑹手（一手拿盾牌一手拿短矛的士兵）三萬人，雖然不能確定具體的人數，但是根據隋軍的艦隊規模以及後來的戰鬥過程來看，有理由推測隋軍加上水手的總人數是六萬人，其中能戰鬥的士兵人數是五萬。這支水軍其實並不是攻城的主力，但是水軍的船隊上帶有大量的糧食補給，這點是第一次攻遼成敗的關鍵。
水軍人數雖然不多，但是直插高麗國的心髒，威脅相當大。這時隋軍陸軍也在向這個方向趕來，如果兩軍合流，後果不堪設想。高麗國主自然知道要搶先將這批水軍消滅，於是國王高元聚集了當時所能搜集到的所有兵力，在離平壤六十裏的地方與登陸的隋軍進行決戰，高麗的軍陣“列陣數十裏”，十分壯觀。
來護兒這邊都是水軍，數量不多，而且限於當時船隻的運力，也不可能有很多的馬匹，因此在戰術上屈於劣勢。來護兒手下的將領都認為出戰會不利，還是等待隋軍主力到達再與敵進行決戰為好。可是來護兒並不這樣認為，他對手下諸將說：“我本來以為他們肯定會堅壁清野，死守城池，現在居然敢與我軍野戰。這不是送死麼？不一舉打敗他們還等什麼？”於是整軍和高麗軍進行正麵決戰。決戰的結果再次證明了當時隋軍野戰的強悍實力，雖然種種情況都不利，但是隋軍依舊死戰到底，最終於平壤野外大破高麗軍。其後來護兒的副將周法尚阻止來護兒進行追擊，要他等待後續的大部隊，可是來護兒並未聽從，執意率精兵四萬進行追擊，乘勝突破了平壤城的外城，進入了平壤。
這一切來得那樣的容易，高麗軍顯得如此不堪一擊，於是隋軍將士開始輕敵驕傲，在平壤內縱軍大掠，隊伍亂成一團。此時高麗王高元的弟弟，後來的高麗榮留王高建武召集了五百名死士埋伏在羅鄭遂空寺內，看到有機可乘，便率這五百人決死突擊。大意的隋軍沒有想到外城內居然還有這麼一支伏兵，因此大潰，被高麗軍銜尾追殺至岸邊。四萬隋軍逃回來的隻有數千人。幸好來護兒的副將周法尚並沒有參加追擊，應該是來護兒看此人老是唱反調，所以才沒有將其帶在身邊吧。他這個決定恰恰挽救了整個部隊。被留下的周法尚並沒有鬆懈，他令剩下的士兵嚴陣以待，見此情景，高麗追兵自忖實力也有限，也緩緩退回平壤城內。來護兒經此一敗，精銳損失大半，不敢再繼續在敵人大部隊的眼皮子底下逗留，於是乘船往□水的下遊而去，屯兵於□水的入海口。