贞观十九年，唐朝大军来到辽东，战争正式打响。唐朝名将李勣的带领下，唐军如犁庭扫穴，高句丽恐惧不已，紧闭所有城门，固守，顽强抵抗。唐朝大军历时半年，连续攻克玄菟、横山、盖牟、磨米、白岩、辽东、卑沙、麦谷、银山、后黄等十座城，在新安、建安、驻骅"三大战役"共歼灭高句丽4万余人。
在这场战争中，唐军也损失惨重，高句丽的顽强远远超出李世民的预料，唐朝将士们战死、冻死者不计其数，又疾病流行、粮草不足等影响，士气大不如前。在安市之战失败后，李世民最终决定退兵。史书对唐太宗"退兵"之事都说得比较委婉，例如《资治通鉴》记载：
上以辽左早寒，草枯水冻，士马难久留，且粮食将尽，癸未，敕班师。
李世民曾说过"高句丽不除，后世必为大患"，可想而知，以李世民之雄才，若能一鼓作气灭掉高句丽，他绝对不会退兵。之所以退兵，是因为前线太过艰难。虽然这次北伐，唐军胜多败少，高句丽的军事力量受到重创，但唐朝也没有占到太多便宜。因此可以说，唐太宗这次北伐，没达到预期目的，铩羽而归。
