唐军严重，又开始扔滚木礌石，但是数量明显比以前少了。
第三波唐军并不恋战，看到高句丽人开始扔滚木礌石，就撤下去了，然后第一波唐军接着上，还是按照原来的打法，走到离城墙一段距离时，就停止前进，躲在盾牌后面射击城上的高句丽军。
打了一阵，高句丽军自然打不过唐军，又是死伤一批，再次扔滚木礌石，但是比上一次更少。
第一波唐军按照计划再撤，第二波唐军再上，继续走到合适的距离，在盾牌后面射击高句丽军，高句丽的弓箭手哪里是唐军火枪兵的对手，继续死伤。
高句丽军又想再次扔出滚木礌石，企图吓退唐军，没想到这次唐军早有准备，集中火力射击搬运滚木礌石的高句丽军，那些高句丽军被大量射杀，根本没法把滚木礌石扔出去。
这个时候，第三波唐军又推进上来，唐军的火力更猛，打的高句丽军无法抬头。两波唐军朝着城墙缓慢推进，边走边射击，不给高句丽还击的机会。
唐军到达丸都城西门附近后，第二波唐军队形不变，压制城墙上的高句丽军，第三波唐军向城门附近集中，对着城门上发射密集的火力，西门城上的高句丽军根本没有露头还击的机会。
此时，第一波唐军带着火药包跟了上来，在第三波唐军的火力掩护下，在西门附近埋设大量的火药，然后留出一段火绳，点燃火绳后，城门附近的唐军快速后退。
城上的高句丽军还不知道怎么回事，不知道唐军为何突然撤退，探出头来正看着，突然一声巨响，城门附近的一段城墙完全被炸塌。
趁着城上的高句丽人死伤，唐军立即杀回来，向西门附近的高句丽军攻击，这次只有少量的高句丽军反击，但是很快被唐军的火力压制下去。
唐军到达西门后，一部分在外围掩护，一部分越过垮塌的城墙向城内攻击。没有了城墙的保护，城内的高句丽军不堪一击，纷纷败退，随着入城的唐军越来越多，大量高句丽军被射杀，一部分高句丽军被迫投降。
唐军最后将残余的高句丽军逼入高发武的府中，在唐军连续的猛攻下，高句丽人已经无力抵抗，高发武只得率领身边仅存的一千多人投降。
由于高句丽军的抵抗，镇北军死伤了两百多人，还耗费了大量的弹药，刘光颜非常恼火，直接将高发武和他身边的几个将领射杀，然后在城中进行大抓捕，总共抓了一万多人的俘虏。
刘光颜派出两千人，指定一个裨将带领，