五月十七日，南风大作，吹的锦旗扑簌簌地展开在空中。李道宗奏道：“今日南风正紧，不如我军使用火攻，从南楼突破。”太宗大悦，道：“正合朕意。”当下选出三千精壮士卒，太宗亲自敬酒，说道：“众位子弟，今日成败全在你们身上，若平灭辽东，平壤指日可待，百姓从此安居，你我也可早日回家。朕知道今日必是一场恶战，朕先敬各位弟兄。若有闪失，朕当为你等养育家中老幼！请干杯！”说完，一口将大碗烈酒喝下。众军卒一起举碗，喊道:“愿为皇上赴汤蹈火，在所不辞！”一起喝干了碗中烈酒。李一声令下，三千决死军呼喊着攻向南城。马举率先登上冲竿之末，借风势点燃了西南楼，大火趁着南风猛烈，熊熊燃烧，顷刻间烧进了城中，火势更大，四散蔓延，辽东城一片火海。火海中呼喊连天。太宗闻听，心中不忍，急命道：“火速攻入城中，灭火！”十万大军拼命般的涌入城中，杀敌救火。高丽军只顾在火中逃命，谁还顾及唐军杀来？有几个拼死抵抗的高丽军民，转眼间被大军砍为肉酱。李吩咐五十名健卒一起高喊：“大总管下令：不论唐军还是高丽军，都要先灭火！违令者立斩！”高丽军民感激不尽，不再抵抗，纷纷救人灭火。到次日天明，火势渐消。辽东城被唐军攻克。查点人数，高丽军一万多人战死，五千军民死于烈火，一万多高丽军被俘，四万多高丽百姓归降大唐。太宗进驻城中，安抚百姓。并将此城改为辽州。自西周立国，此地世为中国州县，直至鲜卑族慕容燕逐鹿中原，被高句丽趁机占据辽东，不服王化，历隋至唐，近二百年。此后辽州永世为中国州郡，至于今日。
太宗大悦，传令点燃烽火，报知关内辽东大捷。此前太宗临出发时，与太子李治约定：从定州起，每数十里设置一座烽火台，直到辽城，若克复辽东，就点燃烽火报信。一日之间，喜信传到定州。军民大振，甚至有那从军效力的家人，燃放烟花爆竹，以示庆祝。第二天，镇守盖州的杜冰也传来喜讯，说拿下了新城。太宗大喜，道；“杜爱卿屡立战功，首战柳城、次取横山城，勇夺怀远镇，后镇守盖州，颇有功劳，今又取了新城，使我大军无后顾之忧，特晋封为燕国公。食邑四百户。”又命杜冰到辽州大军效命，好南下平壤。圣旨传到盖州，百官来贺。杜冰一一摆宴款待众官僚军佐。第二日便单率众赶来。
原来杜冰随太宗来到辽水时，接到长孙无忌书信，说韦挺失职，请皇上先派杜冰镇守盖州。太宗允诺，并让两位夫人跟随杜冰来到盖州。这也是太宗有意安排一家团聚之意。那韦挺本是待罪的官员，太宗拿下盖牟后，想起韦挺，便存了再次起用的念头，于是诏韦挺统兵士镇守盖州。韦挺城守距离大军一天比一天远，与高丽新城邻邻，被高丽军日夜侵扰，两军战斗不断，鼓噪之声不绝。韦挺又是个好静怕动的，不能忍受日夜忧劳，而且对于失职一事愤愤不平，平时又与术士公孙常来往很密切，屡屡对他说起盖州一事。正好长孙无忌押运粮草回来，公孙常酒后误事，耽误了三天，按律斩首，公孙常索性上吊自杀。长孙无忌搜查时候发现了韦挺的书信，论说城中危蹙，兼有叹怅之辞。上报给了太宗。太宗见韦挺有埋怨的话，于是贬他回国做了象州刺史。