命刑部尚张亮为平壤道行军大总管，太子詹事、左卫率李绩为辽东道行军大总管，率水陆大军分道进击高句丽。

十九年二月，太宗率六军从洛阳出，御驾亲征。张亮率水军渡海袭占卑沙城，李绩军攻克辽东重镇辽东城，斩俘两万余人。

六月，唐军进至安市城，高句丽北部耨萨高延寿、高惠真率15万大军前来救援，被太宗击败，余众归降，高句丽举国震恐。

七月，唐军开始围攻安市城。由于守军殊死抵抗，使唐军至九月仍未攻克。时近深秋，草枯水冻，士马难以久留，太宗被迫于九月十八日班师还朝，没有达到征占高句丽的预期目的。

然此次太宗征讨高句丽，攻占辽东等十城，获七万余户，斩杀高丽兵四万余人，唐军阵亡仅数千人，然战马损失却十之七八。

太宗回朝后，群臣建议对高句丽派偏师进袭骚扰，使其国人疲于应付，耽误农时，几年后即可使高句丽因粮荒而土崩瓦解，太宗采取了这一建议。

以后，唐军采取了对高句丽动骚扰性攻击的策略，公元647，太宗命牛进达和李绩率军从水陆两路进扰高句丽，拔石城，高句丽王遣其子高任武入唐谢罪。

公元648年，太宗派右武卫大将军薛万彻率三万大军乘楼船渡海，入鸭绿江，于泊灼城大败高句丽军。

公元655年，因高句丽与百济、靺鞨联兵入侵新罗，新罗王金春秋遣使向唐求救，高宗命营州都督程名振和左卫中郎将苏定方率兵击高丽。

公元658年，程名振攻克高句丽赤烽镇，斩3000级。

公元659年，唐右领军中郎将薛仁贵在横山大败高丽军。

公元660年，唐灭百济，高句丽失去盟国，陷入孤立境地。

次年，高宗下令对高句丽动大规模进攻，三十五万大军，水陆分道并进。苏定方在坝江击败高句丽军，屡战屡胜，进围平壤。

契苾何力于鸭绿水大败盖苏文之子男生，斩三万人。时百济旧将叛乱，而苏定方围平壤久攻不下，逢大雪天寒，高宗遂于公元662年二月命唐军自高句丽班师。

退军时，左骁卫将军、沃沮道总管庞孝泰在蛇水战败，庞孝泰战死。这是高句丽灭亡前的最后一次胜迹。

由于渊盖苏文在世期间一直未能采取明智的外交策略，导致唐朝与新罗联合必欲灭高句丽而后快。盖苏文在世时虽然尚能以高压控制高句丽政局，但高句丽内部已经危机四伏，当他死去时，高句丽就已经离覆亡不远了。