辽东道行军大总管李勣，率陆军主力一路北上，连克高句丽边境数城，兵临盖牟城（今辽宁抚顺）下。此城乃高句丽辽东重镇，城高池深，守军精锐。李勣亲临前线，观察地形，命士卒挖掘地道，夜袭城内；又遣偏师佯攻东门，主力却从地道突入西门。
黎明时分，唐军内外夹击，盖牟城破。此役缴获粮草数万石、军械无数，极大充实了唐军军需，更打通了向辽东腹地进军的通道。李勣上书报捷，太宗大喜，赐书嘉奖：
"卿之功，朕心甚慰。当乘胜而进，勿使敌喘息！"
五月初二，海路亦传捷报。
平壤道行军总管程名振，率水军先锋横渡渤海，直抵高句丽海岸。他选择沙卑城（今辽宁金县东）为首要攻击目标——此城控扼辽