已經不能與隋朝抗衡，或為患邊境。長孫晟當初所獻“首尾猜嫌，腹心離阻”戰略目的，就此達成。

大業八年正月，煬帝下詔誓師，水陸併發，進攻高麗。陸路又分左右兩路各十二軍，共一百一十三萬餘人，號稱二百萬，饋運者倍之。

煬帝親授節度，下達詔命：左十二軍分別兵出鏤方、長岑、溟海、蓋馬、建安、南蘇、遼東、玄菟、扶餘、朝鮮、沃沮、樂浪諸道；右十二軍分別兵出黏蟬、含資、渾彌、臨屯、候城、提奚、蹋頓、肅慎、碣石、東施、帶方、襄平諸道，然後合兵進擊平壤。

每軍大將、亞將各一人；騎兵四十隊，百人為隊，十隊為團；步兵八十隊，分為四團。輜重散兵，亦為四團。日遣一軍，相去四十里，連營漸進，共四十日發完，首尾相繼，鼓角相聞，旌旗縱亙九百六十里。

御營複合十二衛、三臺、五省、九寺，分隸內、外、前、後、左、右六軍，隨後出發，橫亙八十餘里。水路軍由右翊衛大將軍來護兒總帥，出東萊浮海前進，船艦相接數百里。

出師之盛，可謂空前。暮春三月，造浮橋以渡遼水。高麗王率師來迎，隋朝諸軍相繼登岸，大戰於東岸，高麗兵大敗，死者萬計。隋軍乘勝進圍遼東城，煬帝后至，詔赦天下，命刑部尚書衛文升、尚書右丞劉士龍安撫遼左之民，免稅十年，建置郡縣。

開戰之前，隋煬帝反覆告誡諸將：凡軍事進止，皆須奏聞待報，毋得專擅。

遼東城將陷，城中請降。結果等使者馳奏皇帝，批覆詔至，高麗軍民則又固守拒戰。

復說右翊衛大將軍來護兒，率江淮水軍浮海先進，於平壤城六十里處大破高麗兵。來護兒因勝而驕，帶四萬精兵直至平壤城下；高麗兵在城內設伏，誘來護兒入城擊之。

來護兒中伏大敗，四萬士卒得以生還者不過數千。

高麗兵追至渡海口岸，隋將周法尚整陣以待，高麗兵退。來護兒還屯海浦，不敢復留應接陸路諸軍；次年六月，返回遼東。

又說於仲文、宇文述等，率陸路九軍三十萬五千人，亦搭浮橋南渡鴨綠江。人馬皆給百日之糧，重不能負。主將下令軍中：士卒有遺棄米粟者斬！

士卒便於宿營之時，皆於幕下掘坑埋之，行至中途，糧已將盡。

高麗欲疲隋軍，一路敗退，誘之深入。隋軍渡過薩水（清川江），離平壤城三十里時，因山為營，不見水軍前來接應。

高麗王遣使往隋營詐降，宇文述考慮士卒疲憊，不可再戰，又平壤城險固，難以攻下，遂因其詐謀而還。

大業八年七月，隋軍還至薩水，高麗王親率大兵自後擊之，隋軍大敗，潰不成軍。及還至遼東城外，只餘二千七百人。

隋煬帝只得命從高麗退兵，將所得高麗之地設定遼東郡。

經此一役，隋朝名臣宿將多死於難，朝中就此人才凋零。先有將作大匠、工部尚書宇文愷，死於往戰途中，年僅五十七歲，諡號為康。繼有大將北海人段文振，遼東之役任左侯衛大將軍，途中身染重病。大業八年三月，段文振死於徵高麗途中。

又有左屯衛大將軍麥鐵杖，始興江口人，遼東之戰時請為前鋒，並對其三子說道：吾荷國恩，今為死耳。我得良殺，汝當富貴。

煬帝命造浮橋三道於遼水西岸，高麗兵至，居高擊之，隋兵不得登岸，死者甚眾。麥鐵杖勇猛登岸，終因人少力寡，與虎賁郎將錢士雄、孟叉等戰死於遼水岸邊。

煬帝詔贈麥鐵杖為鐵杖宿公，使其子麥鐵孟才襲爵，次子仲才、季才並拜為正議大夫。高昌王麴伯雅從擊高麗，返回長安後，煬帝極力褒獎，並以宗女華容公主嫁之。

隋煬帝性格壯烈，終生從不服輸。大業九年正月，大敗之後未過半載，再次下令徵兵，名為驍果軍，