隋炀帝三征高句丽，没能把高句丽灭了，反而导致隋朝淹没在浩浩荡荡的农民起义中，隋炀帝本人被杀，隋朝也随之灭亡，唐朝建立后，与高句丽保持了数十年的和平，高句丽向唐朝称臣纳贡，唐朝册封高句丽王。
唐太宗贞观五年，唐灭东突厥，不久，高句丽遣使称臣，同时献上封域图，贞观六年，唐太宗派人到高句丽收埋隋朝阵亡士兵遗骸，并毁坏高句丽人所筑成的京观，贞治十六年，高句丽权臣渊盖苏文发动政变，杀死高句丽荣留王及百名大臣，另立荣留王侄子高藏为王，渊盖苏文掌控高句丽朝政，高藏实为傀儡。
第二年，高句丽联合百济攻打新罗，新罗向唐朝求救，唐朝派出使者要求高句丽罢兵，高句丽不仅不听，反而扣押了唐朝使者，遂引发了唐太宗征伐高句丽之心，但这只是明面上的原因罢了，唐太宗攻打高句丽最重要的原因就是：维护唐朝领土的统一。
唐太宗李世民高句丽绝大多数领地都是曾经的汉晋故土，汉武帝当年在辽东及朝鲜半岛北部设置了汉四郡，东汉、曹魏、西晋继承了这一领土，只是到了西晋后期，中原内乱，无力控制边疆，才被高句丽占据，唐太宗相继扫平了周边的威胁势力后，理所当然要拿高句丽开刀。
唐太宗征伐高句丽的战略目标是：灭亡高句丽，收复汉晋故土。唐太宗采取的战略是：水陆并进，步步为营，声东击西，攻城为上。
唐太宗以刑部尚书张亮为平壤道行军大总管，总管水军，率领江淮、岭南兵卒4万、长安洛阳募兵、战舰艘，从山东烟台出发，直捣高句丽都城平壤。以太子詹事、左卫率李世勣为辽东道行军大总管，江夏王李道宗为副总管，总管陆军，率领歩骑6万及兰州、河州胡人降卒往辽东进发，陆军中还有不少原本就生活在辽东地区的契丹、奚、靺鞨等族人。
唐朝用于攻打高句丽的军队总计十余万人，其中胡人仆从军就占了一部分，相比于隋炀帝动不动就百万大军来说，唐军可谓是精兵强将，名将有李世勣、李道宗、刘弘基、张士贵、尉迟敬德、执失思力、李思摩、契苾何力、阿史那社尔等等，要不是李靖生病，他也会来，可惜了。
高句丽位置唐太宗留房玄龄守长安，萧瑀镇洛阳，宰相高士廉、刘洎、马周辅佐太子李治坐镇河北定州，负责后勤运输及物资补给，唐太宗李世民亲率长孙无忌、岑文本、杨师道等参谋随军出战，唐太宗同时是水陆两路大军的总指挥。
唐朝具体的军事部署是：以幽州（今北京大兴西南）、营州（今辽宁朝阳）为陆军基地，以莱州（今山东烟台掖县）为水军基地，同时诏令新罗、百济、奚、契丹等藩属国同时出击高句丽。
战况最激烈的地方就在辽东战场，为了应付唐军，高句丽人在辽东构筑了三条防线，分别是：辽东长城防线、辽水防线、辽东城防线。中原政权被胡族修建长城来防备，这还是首次，但这三道防线仍然没能防住唐军。
唐太宗亲征高句丽路线图在战争开始前，唐军就派出无数斥候打探前线消息，唐军进攻的行踪飘忽不定，诡异多变，陆军总管李世勣佯装向怀远镇（今辽宁辽中）进发，暗地却从柳城（今辽宁朝阳）秘密北上，沿着当年隋军留下的甬道，经通定镇（今辽宁新民西北辽河西岸）迂回渡过辽水，高句丽大军集结在怀远镇对面，李世勣率领的唐军却到达了玄菟城（今辽宁沈阳东陵对河上柏官屯）。
高句丽军队准备从怀远镇往玄菟城救援，援军还没出发，几天以后，陆军副总管李道宗率领数千人杀到了玄菟城东北几十公里外的新城（今辽宁抚顺北），李道宗手下的折冲都尉曹三良率领十余骑兵就敢逼近城门，吓得高句丽守军紧闭城门，不敢出战。
当高句丽军把注意放在北线玄菟城及新城时，唐军前军总管张俭率领契丹、奚族骑兵偷偷翻越辽东长城，沿着南边的海岸线，在辽河西岸击败了高句丽的边防部队，来到了辽东半岛北端的建安城（今辽宁盖州），高句丽人出城迎战，唐军率领胡骑部队击败守军，斩首数千。
唐军声东击西北线李世勣与李道宗在留下一部分军队包围玄菟城和新城之后，率领主力围攻与新城一河之隔的盖牟城（今辽宁抚顺南），10天之后，唐军攻破城池，俘虏了2万人口，缴获10万石粮食，这是唐军攻占的第一个城池，唐军在辽东也有了立足之地。
正当高句丽人以为唐军会从南线和北线两路进攻的时候，李世勣与李道宗突然率军迂回南下，到达并包围了辽东城（今辽宁辽阳），而唐太宗李世时此时正率领主力到达大辽泽的西岸，高句丽人苦心经营的三条防线面临唐军的前后夹击，犹如一道马其诺防线一样失去了原有的作用。
此时高句丽人终于弄明白了唐军是北、中、南三条战线同时进军，但首要目标却是辽东城，于是防守三条防线的4万高句丽军回撤先救援辽东城，围攻李世勣与李道宗，此时唐军人数很少，只有数千人，因为要保持轻装上阵，迂回包抄，所以人不多。
高句丽人很长时间弄不清楚唐军主攻方向别看唐军人数不多，但都是精锐，李世勣负责防备辽东城中的高句丽守军，李道宗率军迎战高句丽4万援军，唐军打仗历来都是以少胜多，李道宗手下的隋朝骁果军出身的都尉马文举率领一支骑兵冲向高句丽军阵，一下子冲散了阵形，但高句丽凭借人多势众，稳住阵型。
唐军行军总管张君义部与高句丽作战时被击败，张君义带头败退，导致唐军阵型出现松动，主将李道宗亲自组织唐军收拢兵马，重新冲锋，再一次冲散了高句丽军阵，此时李世勣也率领一支唐军杀了过来，高句丽军无力抵抗，全军溃退，唐军斩首千余人。
几天以后，唐太宗李世民率领唐军主力到达辽东城，唐军在攻城器械的支持下，开始全力攻城，仅20天时间，就攻破了辽东城，隋炀帝三征高句丽都没能攻下的辽东城，唐军20天就攻破了，这是隋军与唐军的区别，唐军斩杀高句丽军一万余人，俘虏士卒一万余人，百姓4万余人。
唐军攻克辽东城第二天，唐军趁胜出击攻打白岩城（今辽宁辽阳东太子河北岸），突厥可汗李思摩率领突厥兵攻城，不幸中了流箭，唐太宗亲自帮他吮血，高句丽乌骨城（今辽宁凤城东南）派出万余援军支持白岩城，唐军铁勒族名将契苾何力率领骁骑击败这支援军，斩首千余人，几天以后，白岩城主孙代音向唐军投降。
六月二十日，唐军进至安市城（今辽宁鞍山海城市营城村），随即包围了城池，几乎是同一时间，唐军水军总管张亮在五月初二攻占了辽东半岛南端的卑沙城（今辽宁金县东大黑山山城），与陆路唐军遥相呼应，此时唐军占据了辽东大部分城池，高句丽在辽东部署的防线全部失败。
当唐军包围安市城时，北部都督高延寿、南部都督高惠真率领15万高句丽、靺鞨联军前来救援安市城，此时包围安市城的唐军不过3万余人，既要面对城中的守军，又要面对敌人的援军，压力可想而知，但人数多从来就不是唐军考虑的问题，如何击败对方才是唐军考虑的问题。
安市城东南，唐军击溃高句丽军15万人唐太宗在安市城东南8里处策划了一场著名的围点打援战，他派突厥名将阿史那社尔率领一千多突厥骑兵骚扰高句丽军，并把高句丽军引入一个狭长的山谷，双方18万人在长达40多里的山谷对峙，唐太宗命令李世勣率领1.5万唐军在正面列阵迎敌，派长孙无忌率领1.1万绕到高句丽军的身后截断对方的退路。
唐太宗本人则率领剩下的骑兵在山头列阵以待，作为唐军的总预备队，寻找机会围歼高句丽军，高句丽军由于人多势众，并不把唐军放在眼里，开始列阵冲击唐军军阵，但始终未能冲破军阵，长孙无忌率领骑兵切断高句丽军后路，唐太宗果断下达总攻信号，高句丽军首尾受到唐军的冲击，而中间的军队却无法应战。
还是普通士卒的薛仁贵就是靠这一战成名的，他身穿白袍，手持长枪，冲入敌阵，左冲右突，所向披糜，无人能挡，唐太宗见时机成熟，命令作为预备队的骑兵从山头冲向高句丽军，高句丽军全军溃败，被斩首2万余人。
唐太宗亲征高句丽攻取的城池高延寿、高惠真率领余部向唐军投降，唐军还缴获了5万头牛、3万匹马和0多领铁甲，之后唐军开始围攻安市城，但久攻不下，唐军扬言破城之后屠城，安市城百姓全力支援守城，唐军攻了一个多月，始终不能攻下城池，到了9月份，天气转凉，马上要进入冬天，再加上唐军粮食将要耗尽，于是唐太宗下令撤军。
唐太宗第一次征伐高句丽之战持续了六个月时间，攻取了高句丽的辽东城、盖牟城、玄菟城、横山城、磨米城、白岩城、卑沙城、麦谷城、银山城、后黄城合计10座城池，迁入高句丽百姓7万人到唐朝生活，消灭近20万高句丽军队，高句丽在辽东长城及辽水一线的防线均被破坏，实力受到严重损伤。
但是唐太宗并没有完成灭亡高句丽的战略目标，能让唐朝花费6个月时间来灭亡的政权在当时是没有的，唐朝灭亡最强大的东突厥也不过5个月，而且还是断断续续的，为什么唐太宗未能完成战略目标？
唐军未能达成灭亡高句丽的战略目标根本原因就是唐军采取的步步为营的战术，这是最为稳妥的战术，也就是一个城池一个城池的围攻，避免孤军深入，这样做的目的是为了防止出现隋炀帝三征高句丽所犯的错误，但这样做就需要花费相当长的时间，唐军全部打的是攻城战，有些城池异常坚固，比如安市城，像辽东城这样的城池都被攻克，但安市城仍然坚守不破。
在攻打安市城期间，李道宗曾经给唐太宗献计，高句丽主力均已经被唐军消灭，可以派出一支五千人的精兵，绕过高市城，渡过鸭绿江，突袭平壤城，这一计划过于冒险，被唐太宗否决，唐太宗后来问过李靖如何看待这一任务，李靖表示赞同李道宗的意见，说明晚年的唐太宗不像年轻时候喜欢冒险。
攻打高句丽必须在冬季来临前结束战争，否则拖到冬季，是无法作战的，唐军都是南方士兵，即使有部分北方人和胡人士兵，但东北那样寒冷的冬天是没法打仗的，即使攻下了安市城，也不敢说能继续攻下后面所有的城池，这就是唐军未能完成战略目标的原因。