這些將領(lǐng)聽到李聽的條件后，來了精神，打下的地盤自己也有一份，表示愿意配合唐軍進(jìn)攻龍泉府。
李聽布置得當(dāng)后，留下少量部隊守備顯德府，率領(lǐng)兩萬多唐軍主力還有一萬多投降的渤海仆從軍，向龍泉府進(jìn)攻。
經(jīng)投降的渤海軍將領(lǐng)介紹，渤海國在龍泉府只有三萬左右的軍隊，根本不是唐軍的對手，那些渤海仆從軍熟悉地形，愿意充當(dāng)先鋒，引導(dǎo)唐軍向龍泉府進(jìn)發(fā)。
龍泉府比顯德府略大，但是經(jīng)過威虎嶺和顯德府兩次戰(zhàn)役，渤海軍損失慘重，精銳喪失大半。關(guān)鍵的是，渤海軍內(nèi)對唐軍產(chǎn)生了嚴(yán)重的畏懼心理，手中的弓箭根本打不過唐軍的火器。
唐軍到達(dá)龍泉府后，先圍城，然后向渤海國下達(dá)最后通牒，要求渤海國王退位，國家一分為五，選出親唐的王族或大臣任國王，而后全部投降唐朝，宣誓效忠，每年納貢。
面對生死存亡時刻，渤海國王大言義動搖了，在眾臣的勸諫下，決定接受唐軍的條件，投降唐軍。
渤海國投降以后，國王大言義被廢，其弟大明忠接任其中靠近唐朝的一個西部小國的國王。
前面投降的渤海將領(lǐng)莫閭赤被授予以龍泉府為中心的小國的國王，另一個投降的渤海將領(lǐng)薩明盧被任命為靠近東南方向的一個小國國王，渤海外兩個小王，李聽決定讓他們自己去爭取。
李聽在龍泉府投降的渤海軍中，選出兩個親唐的渤海將領(lǐng)，讓他們各帶1.5萬渤海軍，分別配五千人的唐軍，其中渤海軍在前方攻擊，唐軍在后方監(jiān)督和支援。
兩支軍隊從龍泉府出發(fā)，末日厚率軍向西北的室韋（今嫩江流域）進(jìn)發(fā)，寧布黎率軍向東北的黑水靺鞨（今黑龍江中下游）進(jìn)發(fā)，誰能順利征服一個區(qū)域，誰就回來擔(dān)任國王。
李聽在派出兩路軍隊后，派人將廢掉的國王大言義及其家人送到平州，然后由平州派人送到長安，自己帶領(lǐng)剩下的平遼軍留在龍泉府，鎮(zhèn)守渤海國及其以北區(qū)域。
按照李聽的理解，這兩個渤海將領(lǐng)，手里有兵，又有唐軍支援，對于打室韋和黑水靺鞨應(yīng)該沒有多大問題。
室韋和黑水靺鞨比渤海國更靠北，也更落后，基本處于部落割據(jù)狀態(tài)，兩支部隊出發(fā)后，開始東征西討，降服各個部落。
末日厚率軍在窮山惡水之間奔波了好幾個月，終于在元和9年冬季征服了室韋，回到渤海國順利擔(dān)任西北部的國王。
但是，寧布黎卻起了叛心，由于渤海國與黑水靺鞨同屬靺鞨族，他們沆瀣一氣，暗中勾結(jié)，突然聯(lián)手襲擊監(jiān)督他們的5000唐軍。
5000唐軍不敵，損失了近1000多人，而后被迫南撤回龍泉府，向李聽報告情況。
李聽這次又被擺了一道，氣得要吐血，由于天氣太冷，無法用兵，只能等到來年春季再出兵。
元和十年2月下旬，李聽留下部分兵力守衛(wèi)龍泉府，率領(lǐng)2萬人，沿著牡丹江往東北方向進(jìn)發(fā)。
寧布黎聽說唐軍來討伐，明知不是對手，帶著部隊東躲西藏，一直逃到黑水下游。
李聽沿途抓了不少黑水靺鞨的部落首領(lǐng)，對他們嚴(yán)刑拷打，終于打聽到寧布黎所部的活動區(qū)域。
唐軍一路追擊，終于在4月上旬，將寧布黎所部逼到松花江與黑水的交匯處，此處三面鄰水，寧布黎所部無處可逃，被迫與唐軍對戰(zhàn)。
李聽下令，往死里打，唐軍也被這股反復(fù)無常的叛軍惹毛了，對他們猛烈進(jìn)攻，瘋狂射擊。部隊損失過半后，寧布黎開始慌了，命人打白旗投降。
李聽想，你想投降就投降，想叛亂就叛亂，拿爺當(dāng)猴耍呢，今日答應(yīng)你投降，往后這股人如果再叛亂，自己就該撞墻死了。
李聽命令部隊，繼續(xù)進(jìn)攻，不留活口，唐軍也對這股叛軍恨意十足，用更加密集的火力射擊這股叛軍，這些叛軍這時徹底怕了、悔了、晚了！
最終，除了少數(shù)人跳江游過松花江，逃出生天，包括寧布黎在內(nèi)的一萬多叛軍，全部殞命在此，最后全部被扔進(jìn)江里喂魚。
李聽認(rèn)為，松花江與黑水的交匯處（今同江），是黑水靺鞨的中心地帶，留了3000兵力鎮(zhèn)守此處，而后率領(lǐng)其他部隊回到了龍泉府。
劉光顏率領(lǐng)鎮(zhèn)北軍與平遼軍分開以后，在遼河附近短暫停留，穩(wěn)定新征服的區(qū)域，劉光顏待幽燕道掌控遼河以西的區(qū)域后，向東渡過遼河，進(jìn)入安東都護(hù)府的轄區(qū)。
安東地區(qū)就是漢魏時期的遼東，公孫度曾在此地建立漢人政權(quán)，招徠了大量的漢人到此地居住，曾經(jīng)一度興盛，在東北地區(qū)拓展了漢人勢力。
但是，在魏國大將司馬懿的征伐下，公孫政權(quán)被消滅，大量支持公孫政權(quán)的漢人被殺，其他漢人百姓被司馬懿強(qiáng)令遷往內(nèi)地，遼東地區(qū)一下子就空虛了，鮮卑人、契丹人、靺鞨人、高句麗人趁虛而入，遼東成為各民族的雜居之地。
在唐朝征服遼東以前，這里是高句麗王國的區(qū)域，高句麗王國滅亡以后，其遺民仍在，成為遼東人數(shù)最多的民族，掀起過多次叛亂。
唐朝鎮(zhèn)壓叛亂后，設(shè)立了安東都護(hù)府，但是由于漢人數(shù)量不多，僅靠少量軍隊難以形成穩(wěn)固的統(tǒng)治。
劉光顏帶領(lǐng)鎮(zhèn)北軍從遼河往東進(jìn)發(fā)不久，到達(dá)遼東城，安東都護(hù)陳中師早已在此迎候。陳中師將劉光顏一行迎入遼東城，好生招待，酒足飯飽之后，陳中師開始劉光顏介紹遼東的情況。
陳中師說：“我朝在高宗皇帝時，曾經(jīng)聯(lián)合新羅擊敗高句麗、百濟(jì)，在高句麗舊地設(shè)立安東都護(hù)府，后來新羅趁唐朝內(nèi)亂，侵占了不少領(lǐng)土，安東都護(hù)府只能退到?jīng)纸员钡貐^(qū)。近些年朝廷勢力衰微，安東一帶的高句麗舊部蠢蠢欲動，我們安東都護(hù)府只能實際管理遼河以東的幾個小州，其他地區(qū)的高句麗人只是名義上向都護(hù)府臣服，實際上已經(jīng)處于半獨立狀態(tài)。你們來的正好，可以把那些高句麗殘余勢力掃除干凈，再去打新羅。”
劉光顏也不客氣：“皇上一直牽掛邊疆地區(qū)，前面一直忙于處理藩鎮(zhèn)問題，后面又打吐蕃、回鶻，這次派我們鎮(zhèn)北軍過來，就是徹底解決東北的問題。你可以把幾個不服管的高句麗地方勢力告訴我，我自會率軍掃平，打完他們我再去打新羅。”
陳中師立即來了勁頭：“目前對我們威脅最大的，是原高句麗王族后裔高發(fā)武，此人利用原高句麗王族的身份，招降納叛，在高句麗舊都丸都城（今吉林集安）建立了勢力，他明面上臣服大唐，實際上聚集了好幾支高句麗勢力，約有兵力兩萬人，隨時可能反叛，必須要予以剪除。”
劉光顏說：“這個沒問題，你們安東都護(hù)府做好兩件事，一是給我們鎮(zhèn)北軍提供軍需物資，二是派出向?qū)В瑤臆娺M(jìn)攻高發(fā)武。”
鎮(zhèn)北軍在遼東城休整了兩天，補(bǔ)充了一下物資，就揮師向東，向丸都城進(jìn)發(fā)，遼東城往東基本都是山路，頗為難行。
劉光顏認(rèn)為高發(fā)武所部實力不強(qiáng)，決定由副將宋朝隱率領(lǐng)一萬人馬和重型武器向南，到達(dá)浿江北岸，做好進(jìn)攻新羅的前期準(zhǔn)備，自己率領(lǐng)兩萬人攜帶火槍、炸彈進(jìn)攻高發(fā)武。
千山以東，基本就出了唐朝的實際控制區(qū)，當(dāng)?shù)氐母呔潲惾撕镁脹]有看到這么多唐軍來到這里，驚詫不已。
剛開始，還有些高句麗勢力不知深淺，竟敢伏擊、偷襲唐軍，被唐軍的火槍打的死傷慘重，后面其他高句麗勢力見到唐軍就躲，再也不敢與唐軍為敵。
約二十多天后，劉光顏率領(lǐng)唐軍達(dá)到丸都城，此地位于鴨綠江邊的一個小山上，山頂?shù)貏萜骄彛苓呄鄬^陡，是一個較為險固的山城。劉光顏決定先在城下扎營，查看情況，派出人員要求高發(fā)武投降。
第二天，高發(fā)武的使者跟隨唐軍人員來到唐軍營中，高發(fā)武的使者表示，高發(fā)武一直在名義上服從大唐，從無叛心，不知唐軍為何來討伐，高發(fā)武愿意資助唐軍糧草財物，請求唐軍退去。
劉光顏說：“如果高發(fā)武沒有叛心，聚集那么多人在這里做什么，
丸都城屬于高句麗舊都，必須拆毀，高發(fā)武的軍隊也必須遣散，這樣我們就會退軍。”
使者回去以后，高發(fā)武自然不會答應(yīng)這樣的條件，下令士兵登城，憑堅防守。劉光顏也覺得，如果不打一仗，高發(fā)武不會束手就擒，干脆直接消滅。
由于沒帶重武器，而且丸都城地勢險要，唐軍攻城就有點難度。劉光顏考慮了一番后，決定利用火力優(yōu)勢，逐步向城墻推進(jìn)，而后炸塌城墻，再從缺口處攻入。
確定戰(zhàn)術(shù)以后，劉光顏下令四面圍城，其中北、東、南三面只圍不打，將主攻放在城西。
劉光顏讓城西的唐軍借助盾牌，拿著火槍，向丸都城緩慢推進(jìn)。當(dāng)唐軍走到一半時，丸都城上的高句麗軍隊開始扔出滾木礌石，唐軍看到后，趕忙躲避，但是還是有一部分唐軍躲避不及，死傷了幾十人。
開局不利，劉光顏非常惱火，決定先消耗高句麗人的滾木礌石，再次派出小股唐軍帶著盾牌，分散向丸都城靠近。
高句麗人故伎重演，再次扔出滾木礌石，這次由于唐軍散的比較開，而且早有準(zhǔn)備，很快的就找地方躲避。如此搞了一個回合，高句麗人的滾木礌石越來越少，發(fā)現(xiàn)自己中計了，停止了扔滾木礌石。
劉光顏重新組織兵力，把人馬分成三個波次，派出第一波先帶著盾牌、火槍向城墻靠近。
這次高句麗人看到唐軍多了一些，再次扔出滾木礌石，唐軍再次后退躲避，然后第二波接著上，高句麗人再扔，唐軍再退，再讓第三波上。
高句麗人發(fā)現(xiàn)，繼續(xù)這樣扔下去，自己的滾木礌石早晚會扔光，就不敢再扔，準(zhǔn)備靠近了用弓箭射殺唐軍。
第三波唐軍帶著盾牌、火槍靠近城墻，劉光顏發(fā)現(xiàn)高句麗不再扔滾木礌石，心中大喜。
當(dāng)唐軍靠近城墻時，有的高句麗軍開始用弓箭射擊唐軍，唐軍停止前進(jìn)，躲在盾牌后面用火槍射擊高句麗軍。由于火槍比弓箭射擊距離遠(yuǎn)，瞄準(zhǔn)射擊更容易，對射了一陣，城上的高句麗軍死傷明顯比唐軍嚴(yán)重，又開始扔滾木礌石，但是數(shù)量明顯比以前少了。
第三波唐軍并不戀戰(zhàn)，看到高句麗人開始扔滾木礌石，就撤下去了，然后第一波唐軍接著上，還是按照原來的打法，走到離城墻一段距離時，就停止前進(jìn)，躲在盾牌后面射擊城上的高句麗軍。
打了一陣，高句麗軍自然打不過唐軍，又是死傷一批，再次扔滾木礌石，但是比上一次更少。
第一波唐軍按照計劃再撤，第二波唐軍再上，繼續(xù)走到合適的距離，在盾牌后面射擊高句麗軍，高句麗的弓箭手哪里是唐軍火槍兵的對手，繼續(xù)死傷。
高句麗軍又想再次扔出滾木礌石，企圖嚇退唐軍，沒想到這次唐軍早有準(zhǔn)備，集中火力射擊搬運滾木礌石的高句麗軍，那些高句麗軍被大量射殺，根本沒法把滾木礌石扔出去。
這個時候，第三波唐軍又推進(jìn)上來，唐軍的火力更猛，打的高句麗軍無法抬頭。兩波唐軍朝著城墻緩慢推進(jìn)，邊走邊射擊，不給高句麗還擊的機(jī)會。
唐軍到達(dá)丸都城西門附近后，第二波唐軍隊形不變，壓制城墻上的高句麗軍，第三波唐軍向城門附近集中，對著城門上發(fā)射密集的火力，西門城上的高句麗軍根本沒有露頭還擊的機(jī)會。
此時，第一波唐軍帶著火藥包跟了上來，在第三波唐軍的火力掩護(hù)下，在西門附近埋設(shè)大量的火藥，然后留出一段火繩，點燃火繩后，城門附近的唐軍快速后退。
城上的高句麗軍還不知道怎么回事，不知道唐軍為何突然撤退，探出頭來正看著，突然一聲巨響，城門附近的一段城墻完全被炸塌。
趁著城上的高句麗人死傷，唐軍立即殺回來，向西門附近的高句麗軍攻擊，這次只有少量的高句麗軍反擊，但是很快被唐軍的火力壓制下去。
唐軍到達(dá)西門后，一部分在外圍掩護(hù)，一部分越過垮塌的城墻向城內(nèi)攻擊。沒有了城墻的保護(hù)，城內(nèi)的高句麗軍不堪一擊，紛紛敗退，隨著入城的唐軍越來越多，大量高句麗軍被射殺，一部分高句麗軍被迫投降。
唐軍最后將殘余的高句麗軍逼入高發(fā)武的府中，在唐軍連續(xù)的猛攻下，高句麗人已經(jīng)無力抵抗，高發(fā)武只得率領(lǐng)身邊僅存的一千多人投降。
由于高句麗軍的抵抗，鎮(zhèn)北軍死傷了兩百多人，還耗費了大量的彈藥，劉光顏非常惱火，直接將高發(fā)武和他身邊的幾個將領(lǐng)射殺，然后在城中進(jìn)行大抓捕，總共抓了一萬多人的俘虜。
劉光顏派出兩千人，指定一個裨將帶領(lǐng)，將這一萬多俘虜押送到遼東城，交給陳中師，然后再從遼東城補(bǔ)充糧草彈藥，送到?jīng)纸能娛虑熬€。劉光顏則直接率領(lǐng)剩余主力，渡過鴨綠江，直奔唐朝和新羅的界河浿江。
鎮(zhèn)北軍副將宋朝隱已經(jīng)率領(lǐng)另外一萬多人抵達(dá)浿江，和新羅軍對峙，劉光顏率軍抵達(dá)浿江時，宋朝隱報告劉光顏，新羅得到唐軍討伐的消息后，在浿江南岸集結(jié)了十萬大軍，阻止唐軍渡河。