高句麗方麵，騎兵的潰敗隻是一個開始。正麵發動攻擊的三萬步卒，剛剛進入到大唐投石車的攻擊範圍之內，便遭受到了大唐方麵猛烈的炮火攻擊。雖說雪地使得炮彈的威力打了個折扣，但是上百個炮彈同時落下，還是造成了高句麗步卒的大量傷亡。凡是被炮彈炸過的地方，都會出現一個圓形的空當，空當部位內沒有任何人還能夠站立。這對於如此密集排列的隊伍來講，是一種很詭異的存在。
這一輪炮火的襲擊，隻給高句麗方麵造成了不到兩千人的損傷，這對於三萬人的隊伍來說，並不是不能接受的事情。正常的交戰過程中，頂著對方的箭雨進攻，所受到的損失並不比炮火的襲擊小。所以炮火所造成的空當很快的便被後麵跟進的人給補上。不過，炮彈落下的地點的周圍的步卒們，他們的的心理卻承受著極大的摧殘。巨大的爆炸聲以及被炮彈炸死炸傷的步卒的樣子，在他們的心中留下了揮之不去的陰影。但是在後麵人的簇擁下，還是繼續的往前走。
第二輪的炮火再一次在高句麗的士卒中開花，這一次炮彈換成了燃燒彈。燃燒彈的殺傷力不如炮彈，但是它所造成的恐慌效果卻遠遠的大於炮彈。高濃度的酒精一旦被點燃，是很難被撲滅的，再加上密集的陣型使得那些個身上著火的士卒，很難采取在地上打滾滅火的方式，因為你一旦倒地，就會被後麵的踩在腳下，再也沒有站起來的機會。用手去拍打，根本就沒有任何的用處，反而助長了火勢。高句麗的步軍方陣開始出現混亂的征兆。
看到燃燒彈的效果高於炮彈，大唐的第三輪炮擊仍舊是燃燒彈，這樣一來，身上被大火引燃的高句麗士卒人數迅速的增加。那些身上燃起熊熊烈火的士卒們，見到身上的大火無法被熄滅，神情慌亂之下開始毫無目的的四處亂竄，並且試圖找人幫著給他滅火。那些被他們抓住的人往往也會被他身上的大火給引燃，而周圍的人見到這個情況，害怕自己也會被波及到，所以迅速的向四周躲避……慌亂中遇不可避免的產生，再也沒有人想著進攻，而是四處逃竄唯恐被大火波及到自己的身上……
大唐的弓箭兵見此紛紛拉弓射箭，一輪箭雨過後大片的高句麗士卒中箭倒地，這更是加劇了高句麗方麵的潰敗速度。
高句麗的主將當初再聽到敗軍的解釋以後，並不相信他所說的話，反而認為他是在編排故事為自己的失敗找借口。此刻親眼看到眼前的慘況之後，這才相信的那名將軍的話，兩忙下令鳴金收兵。
大唐方麵的將士見到對方開始潰敗，紛紛請命率隊追擊，卻被李恪所阻止。高句麗方麵至少還有三萬左右的部隊沒有出動，這個時候主動出擊，勢必會造成一定的人員傷亡。而高句麗軍隊的身後就是沈陽城，他們是不會輕易的就放棄沈陽城的。所以，與其下令衝上去，倒不如讓他們退回到沈陽城內，到時候正好來一個甕中捉鱉。到時候既可以殲滅敵人，又可以避免無謂的損失，豈不是兩全其美。
就這樣，大唐的軍隊就這麼眼看著高句麗的軍隊倉皇的逃進了沈陽城。直到對方關上城門，升起吊橋以後，大唐的軍隊這才不慌不忙的向前移動，並且在對方的防禦射程之外安下了營盤。
第二天一早，吃過早飯以後，大唐軍隊開始向沈陽城的西門前進，準備以這裏作為主攻方向。同時，頭天晚上趕到這裏參戰的薛仁貴部負責攻打北門，而李靖部則負責攻打東門，南門外則隻是在十五裏外的一處密林裏埋伏有兩千閃電部隊，帶隊將領為程懷亮。
之前，薛仁貴部和李靖部分別打下了開原和蓋牟城兩座沈陽城外圍的據點城。這兩座城中原本都有不低於兩萬的人馬，在薛仁貴和李靖到來之前，就已經接到命令前往沈陽城予以支援。由於前兩日降雪的緣故，薛仁貴和李靖與他們相差了半日的時間，從而錯過了與他們的交戰。不過開原和蓋牟城也就成了兩座空城，被他二人很輕易的就攻破了城池。兩座城池都是作為沈陽的屯兵城存在的，城內並沒有什麼居民，所以薛、李二人把城內的物資洗劫一空後，留下五百士卒負責守衛後趕往沈陽城。