（今遼寧遼陽市）。高麗軍隊在這裡修築了堅固的防禦工事，並且屯駐了重兵。
就在程名振攻克卑沙城的當天，李世勣率部火速南下，將遼東城團團圍困。
同日，李世民車駕抵達遼澤（今遼寧遼陽市西）。這是一片方圓兩百餘裡的沼澤地，人馬無法通行。李世民立刻命閻立德用乾土鋪出了一條道路，於是大軍順利通過，於五月初三抵達遼河西岸。
唐軍來勢洶洶，大有一口吞掉遼東城的架勢。
淵蓋蘇文不無驚恐地意識到，遼東城一旦失守，整個遼東的門戶就徹底洞開了！
所以，他無論如何都要保住這座重鎮。
五月初八，高麗一支四萬人的步騎混合兵團越過鴨綠江，緊急馳援遼東城。唐軍統帥部馬上作出反應，命李道宗率領四千騎兵阻擊這支高麗援軍。
四千對四萬，兵力對比如此懸殊，這仗該怎麼打？
儘管唐軍的戰鬥力是首屈一指的，可高麗人也不是軟蛋，當年楊廣的百萬大軍在遼東折戟沉沙就是明證。所以部將們紛紛向李道宗建議，應該采取守勢，以深溝高壘來抵擋高麗援軍，等皇帝大軍一到，再與敵人決戰。
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李道宗瞪了他們一眼：“我們是前鋒，本來就是清道夫的角色，為皇上掃清障礙是我們的職責，怎麼能當縮頭烏龜，把敵人留給皇上？”
話音剛落，果毅都尉馬文舉就挺身而出，慨然道：“不遇勁敵，何以顯壯士！”
大家麵麵相覷，無話可說。李道宗隨即率部出發。戰鬥打響後，馬文舉身先士卒，奮勇砍殺，所過之處，敵人紛紛撲倒。
有這樣的勇士打頭陣，總算穩住了唐軍將士的軍心。
但是，有勇士必定有懦夫。
此刻，李道宗手下一個叫張君乂的部將就是貪生怕死的懦夫。他從一開始就認定此戰必敗無疑，於是趁著混戰之際，偷偷率部下脫離了戰場。
唐軍在人數上本來就居於劣勢，張君乂這一跑，形勢更加險惡。唐軍逐漸不支，開始往後潰退。李道宗臨危不懼，一邊撤退一邊重新集結潰散的士兵。稍後，李道宗登上一座山丘觀察敵情，發現高麗軍隊雖然人數眾多，但是陣形混亂，於是當機立斷，親自率領數十名精銳騎兵殺入敵陣，左衝右突，往來馳騁，暫時遏住了高麗軍的攻勢。
但是高麗軍隊仗著人多勢眾，很快又圍了上來。
在這千鈞一發的時刻，李世勣率領援軍趕到，馬上對敵人發起反攻。高麗軍隊抵擋不住，迅速潰敗，被唐軍斬殺一千餘人，餘眾被迫後撤。
五月初十，李世民親率六軍渡過遼河，隨後下令拆除河上的橋梁，以示破釜沉舟、背水一戰的決心，此舉大大堅定了將士們的戰鬥意誌。
李世民大軍於馬首山（今遼寧遼陽市西）紮營。在聽取了前方的戰報後，李世民下令犒賞李道宗，並將果毅都尉馬文舉提拔為中郎將，同時將臨陣脫逃的張君乂斬首示眾。隨後，李世民親自帶著數百名騎兵抵達遼東城下。
此刻圍城戰役正在激烈進行，士兵們正扛著一個個裝滿沙土的大麻袋在填充城牆四周的壕溝。李世民見狀，立刻翻身下馬，命士兵把袋子放到馬背上，然後一手拉著韁繩，一手扶著麻袋，親自把沙土運到了壕溝邊。
皇帝居然親自加入了填充壕溝的行列！這個令人難以置信又令人無比振奮的消息迅速在士兵中傳播開來。
將士們無不受到極大的感動和鼓舞，一袋又一袋的沙土被迅速扔進了壕溝中。很快，遼東城下的一大段壕溝被填成了平地。李世勣立刻指揮軍隊，將拋石機、撞車等大型攻城器械運過壕溝，對遼東城發起了更為猛烈的進攻。
但是，高麗守軍的英勇和頑強也大大出乎李世民的意料。
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