黃明遠寫信勸降乙支文德，不過是信手為之，並沒有抱太大希望。若是乙支文德能投降最好，討賊之事能省下大力氣。但若是乙支文德真的誓死不降，對于黃明遠也沒多少影響。有他沒他，都得破賊。而且乙支文德的處境黃明遠很清楚，乙支文德以後怕再也無法領軍了。
六月五日，禁軍右侯衛、右屯衛二軍到達遼東襄平城。
六月十日，黃明遠在襄平城南誓師出征。五日之後，大軍到達鳳凰山山城（今遼寧省鳳城市東南5公里的鳳凰山和高麗山之間）。
鳳凰城和烏骨城隔著鳳凰山相望，是整個烏骨城的門戶。
如其它山城一樣，鳳凰城也是依靠天然山勢所建。城南是以鳳凰、高勾麗（今遼寧省鳳城市高麗山）二山懸崖為壁，其余三面在山低處和懸崖溝谷之間，用加工的楔型塊石壘砌成堅固的城牆。整個城池約一萬一千步（16公里），城高三丈。城西北部的高台為制高點，下面有護城河水由北向南蜿蜒而下。
整個鳳凰城易守難攻，還有身後的烏骨城相互與之照應，相為掎角之勢。
此時烏骨城的主將是接替乙支文德統帥的高句麗名將溫達，其麾下有近八萬人馬。溫達本人率五萬人屯于烏骨城，而又命大將趙善仁率軍三萬屯駐于鳳凰城。
溫達雖是帝婿，但其本身是從卑微底層一步一步爬起來的，非那些酒囊飯袋可比。自上次出擊木底城失敗之後，溫達這大半年來，不斷地加固鳳凰城和烏骨城的城牆，儲備糧草，訓練兵士，做足了打持久戰的準備。
高元之所以敢撤換乙支文德，就是因為有這個堅定保皇派的妹夫可以信重。
黃明遠到達鳳凰城下，仰望這郁郁蔥蔥的鳳凰山，心中也滿是焦慮。
隋軍已大致弄清了高句麗人的防御，可這樣的防御，本就不知道要消耗多少的人命去填，而溫達又是員悍將，老成持重，輕易不會犯錯，這一仗怕是有得打了。
由于地形位置的影響，整個鳳凰城都建在鳳凰山上，道路崎嶇，連雷霆炮也無法發揮作用。
黃明遠第一日到達山下後，便思索著破城之法，沒有盲目攻擊。但思索了整整一日，始終沒有什麼好辦法。
而且自己麾下的部隊相較溫達並沒有多出多少，就是蟻附攻城，也不佔優勢。
黃明遠做足了打持久戰的準備，在一處高崗之上，扎下大營。又深挖溝渠，高結壁壘，以為守衛。
第二日一早，黃明遠調集三軍，開始向鳳凰城發起攻擊。
黃明遠以安東左、右軍二部，分別從鳳凰城的左、右兩翼出擊，攻打鳳凰城南面的鳳凰山和高句麗山。
鳳凰、烏骨二城依靠鳳凰山、高句麗山相連接，只要攻佔二山，便相當于斷了兩城的聯系。
而黃明遠自率主力從東面攻城。鳳凰城三面環山，唯有東部地勢平坦，可以進攻。
戰斗打響之後，滿天的雷霆炮呼嘯雷鳴，照著鳳凰城不斷地轟擊。站在鳳凰山上，能感受到整個山崩地裂之勢。
隋軍對于黃明遠的這種戰法已經很熟悉了，等到炮擊停息，弓弩隊結陣往前，而盾牌手便直往山上沖去。
為了盡可能的發揮兵力優勢，黃明遠從鳳凰城東面、北面，鳳凰山西南、東北兩側同時對高句麗軍隊發起攻擊。
右軍的先鋒呂會彥最是驍勇，作為東面城門處主攻，他背著一把橫刀，提著鋼鞭，就往城門處沖去。
山城之外，到處密布了高句麗人的陷阱和鐵蒺藜，沖鋒的士兵不時便被扎傷、刺傷。
即便如此，先頭部隊一往無前，而呂會彥更是一路沖到城下。
在東門之外，趙善仁利用山勢，挖了一個九十度的坡，坡高一丈多，直接便攔住了隋軍的去路。對方又在陣前深挖了兩道壕溝，進行阻擊。
呂會彥一手持盾，一手提鞭，順著貼著斜坡的梯子一路攀上。快到坡上之時，守軍發現，便有無數的長矛向他刺來。呂會彥用鐵鞭猛擊，斷掉數個矛頭，終于上到坡頭。眼看又是矛來，他縱身一躍，盾牌狠狠地撞到矛上，右手的鋼鞭則是拼命地亂砸，不知幾人被砸的腦漿迸裂、骨折筋斷。
高句麗士兵見他勇武，沖殺不過，紛紛後退。
沒多久之後，以呂會彥為箭頭，隋軍便有百余人沖上了斜坡，但是因為這個坡的阻擋，雲梯等攻城武器上不來，眼看鳳凰城高峻的城牆，眾人無計可施。
呂會彥只得命人守住已經打開的缺口，掩護後續部隊。
此時城牆上的趙善仁，露出了陰險的笑容。他設計這個高坡，除了阻礙隋軍的攻城武器，更重要的是隋軍只要登上高坡，便會暴露在弓箭手的射擊範圍之內，無險可避。
高句麗人有意識地放松防御，使得隋軍雲集在高坡之上。
眼看高坡之上，人頭攢動。
趙善仁一聲令下，無數的弓箭向著隋軍射去。
呂會彥正在沖鋒，便見箭雨飛來，忙打了一個滾，躲到一群尸體之後。至于其余人沒有這麼快的反應，無數人被箭矢射中，倒在地上。
此時高句麗軍隊結成矛陣，也開始反擊了。
密集的矛陣向著高坡上的隋軍步步逼近。高坡上的隋軍畢竟人少，且位置所限，騰挪不易，紛紛被刺到。
高坡上的呂會彥滿眼血紅，恨不得將這些高句麗賊一一殺盡。不過他也清楚，此時不是蠻干的時候，于是掏出一根鳴鏑，射了出去。
這時黃明遠設計的信號彈，專門交給前敵指揮官的。黃明遠始終認為，很多時候前敵指揮官對于戰場最是了解，較之主帥更先了解一些戰場細節。前敵指揮官拿著不同的鳴鏑，便可立刻向主帥報告軍情。
而呂會彥這支鳴鏑，便是其冒著被殺頭的危險請求撤退的信號。
黃明遠在山下，因為樹木、山石所擋，很難完全看清戰場的情況，不過戰場的激烈他是清楚的。眼看呂會彥請求撤退，黃明遠略一思索，便下令鳴金收兵。