古神感把部队分成几路，分别沿着城墙和街道往纵深穿插。把守东西两座城门的高句丽士兵很快被消灭，唐军士兵把东西两座城楼也放火点着。

城里还有数千高句丽军队，他们的任务是时刻准备增援岸边的部队，万万没想到大唐军队会从背后攻进城中。看到北城楼着起冲天大火，城主搞不清楚有多少大唐军队杀进城里，无心也无胆抵抗，带着部队从南城门逃出，会合岸边的部队后，投安地城而去。

古神感轻取大行城，驱使城里的百姓把大行城里的军粮运到岸边，等舰队主力到来后装船。水师就是有这个好处，船的载重量非常大，大行城里的军粮和各种物资全部装上战船，一粒军粮都没剩下。为了装这些物资和粮食，舰队在大行城旁驻扎了两个月。

城里的老百姓是要带回大唐的，可现在还没到班师的时候，带着老百姓太麻烦，薛万彻没有动老百姓的一草一木，让老百姓以为他们是安全的，只是把城郭、官府和军营全部焚毁，这样短时间内高句丽军队无法进驻此城。

下一个目标是泊灼城，薛万彻指挥舟师乘胜进入鸭绿水，逆流而上，进抵泊灼城南四十里处登陆，扎下大营。附近村镇城邑的高句丽人大怖，人心浮动，纷纷弃家而走，遁入深山。

泊灼城城主所夫孙不自量力，率领一万多步骑兵上门挑衅，试图把大唐军队赶回船上。薛万彻得到军报后微微哂笑，擂鼓聚将，排兵布阵，准备接收所夫孙主动送上门来的礼物。

薛万彻命令：“裴行方，命你带领八千步兵，于大营北面布下方阵，正面迎击高句丽军队。罗文合，命你带领四千步兵，在裴将军方阵的右前方布一方阵，与裴将军的方阵成犄角之势。古神感，命你带领本部人马，埋伏地大营西北方向的密林里，待高句丽军队发起进攻后，从其侧后杀出，将其阵形冲乱。本大将军自将中军，趁高句丽军队出现混乱之机，全线出击，将其击溃。待高句丽军队溃乱后各部同时展开追击，一直追到泊灼城下，把泊灼城包围。”

分派已毕，各路人马分头行动。副大总管、右卫将军裴行方率八千步兵与大营以北摆下主阵，折冲都尉罗文合率四千步兵于主阵的东北方向摆下辅阵，古神感带领五千人埋伏在主阵西北方向的密林里，薛万彻留下五千步拴守卫大营和战船，亲自带领三千骑兵和五千步兵，埋伏在军营中，准备向高句丽军队发起决定性的冲击。

所夫孙带兵进抵到唐军大营附近，见大唐军队已经摆好阵势，便命令骑兵佯攻辅阵，牵制辅阵的唐军，他亲率步卒向裴行方的主阵发起冲击。双方刚一接战，古神感率伏兵从所夫孙侧后杀出来，喊杀声在山谷中回荡，震人心魄。所夫孙的部下顿时惊慌失措，薛万彻趁机挥兵杀出。

三千骑兵冲出军营，绕过裴行方的大阵，向高句丽军队的右翼猛冲。高句丽步兵右后方遭到古神感的威胁，右前方又遭到薛万彻的冲击，顿时阵形大乱。薛万彻一马当先，挥舞开马槊连剌带砍，如入无人之境，杀得高句丽士兵哭爹喊娘，四散奔逃。三千骑兵一起掩杀，高句丽军队迅速溃败。各路唐军奋勇出击，像赶鸭子一样驱赶着高句丽士兵向泊灼城奔去。

所夫孙骑在马上大呼小叫，试图收拢队伍，组织抵抗，结果队伍没收扰住，他本人反倒吸引了薛万彻的眼球。看到有个高句丽将领在那里咋咋呼呼，一万高句丽人中就显得他比别人忙，薛万彻催马舞槊向他冲过去。看到薛万彻冲过来，所夫孙这才有点着忙，赶紧把嘴闭上，猛拍马屁股，拼命逃窜。可惜已经晚了，薛万彻一阵猛冲，追到所夫孙身后，举起马槊用力刺过去，正中所夫孙后背。马槊刺透了护背甲，从前胸穿出，又刺破了护心镜，所夫孙大叫一声，喷血而亡。薛万彻两膀一较力，把所夫孙挑在空中，“哇哇”大叫，吓得胆小的高句丽士兵腿肚子转筋，膝盖发软，被唐军士兵追上，不是砍掉脑袋就是卸掉膀子。

大唐军队一直追到泊灼城下，斩首两千余级，剩下的高句丽残兵败将逃进泊灼城，紧闭城门，再也不敢出城交战。大唐军队趁势把泊灼城包围。

泊灼城建在一座三面环水的山上，安平水从西面流过来，在山脚下转向北，绕山半圈，于山的东部南流进入鸭绿水。由于河水阻挡，东、西、北三个方向都无法展开兵力，只能从南面发起进攻。薛万彻把人马分成四组，轮番攻城，每组攻三个时辰，昼夜不停。