按照隋唐兩國在長安達成的協議，北隋將默許唐軍攻打蕭銑之軍，事實上，唐朝已經為此準備一年，從夷陵郡、竟陵郡和沔陽郡三個方向包圍了南郡。
在二月初，當北隋水軍撤出南郡后，唐軍便在主帥李孝恭的率領下，從三個方向同時向南郡發動了猛攻。
江夏總管屈突通率先攻下了巴陵郡，晉王董景珍獻巴陵城投降屈突通，屈突通隨即沿長江西進南郡，連敗梁軍大帳雷長潁和周法明的軍隊，雷長潁死在亂軍之中，周法明向唐軍投降。
而西路軍由李孝恭親自率領，和梁軍大將文士弘戰于清江口，李孝恭大敗其軍，繳獲大小戰船數百艘，攻取宜昌、當陽、枝江、松滋等縣，蕭銑的江州總管蓋彥在枝江縣舉城投降。
而竟陵郡一路由唐軍大將王仁壽率領，先后攻克了紫林、安興兩縣，二月下旬，三路十萬唐軍會師江陵城下，將江陵城團團包圍。
此時，蕭銑只剩下軍隊不足一萬，他強逼江陵青壯從軍，又得精兵三萬人，死守江陵城，同時派使者前往洛陽和中都求救。
時間漸漸到了四月下旬，唐軍圍城已有兩月，城內糧食漸漸斷絕，蕭銑將糧食全部集中，實行配給制，每日每人只得一合米活命，饑民哀嚎，士氣瓦解，不斷有士兵逃亡，僅被蕭銑抓住斬首示眾的士兵便達三千人之眾。
但斬殺警告也挽救不了潰敗的軍心，到了四月底，招募的三萬精兵已全部逃亡殆盡，忠于蕭銑的軍隊只剩下八千人。
雖然城池已經完全可以攻破了，但唐軍還是按兵不動，是因為主帥李孝恭接到圣旨，命李孝恭去收復其他各郡，而攻打江陵城的任務轉交給秦王李世民。
五月初，李世民帶著兄弟李元霸從長安趕到了江陵城，和李孝恭辦了交接，李世民正式成為攻打南郡的主帥。
關于臨陣換帥，唐軍大將們都保持了沉默，連普通士兵都看得出這是天子要把破江陵的功勞給秦王，眼看江陵破城在即，這個功勞轉手交給了秦王，不過三路圍攻江陵的大軍中，屈突通和王仁壽都是李世民的派系，李孝恭率軍去清剿各郡蕭銑的殘余勢力，留下這兩路軍攻打江陵，由李世民統帥也是理所當然，所以也不覺得太令人奇怪。
黃昏時分，李世民在屈突通的陪同下來到了北城下，北城是由雷世猛鎮守，也是唐軍攻打的重要地段，北城外的護城河已被唐軍用泥土填平，大軍可以直接沖到吊橋之下。
李世民看了片刻，發現似乎有重要將領在城頭觀察自己，他便回頭對兩名親兵道：“去告之城頭，就說最后決戰在即，我李世民親自主戰，讓城頭守將投降，我保舉他為八衛將軍，封爵縣公，否則他活不到明天晚上！”
兩名親兵催馬而去，繞過了一片土堆，片刻奔至城下，數十步外，一名士兵大喊：“城上主將聽著，秦王殿下親自領兵而至，命你放下武器投降，秦王保舉你為八衛將軍，封爵縣公，若執迷不悟，你活不到明天晚上！”
城上守軍一片嘩然，竟然是秦王李世民親自領兵到了，很多人眼中露出懼意，城頭大軍正是雷世猛，他對蕭銑忠心耿耿，沒有半點投降的念頭，他冷笑一聲，回頭厲聲喝令：“放箭！射死他們。”
城下亂箭齊下，兩名親兵慌忙舉盾相迎，迅速后退，兩匹戰馬皆不幸被射中，慘嘶倒地，將兩名親兵先后掀翻在地，兩名士兵轉身便逃，其中一人忽然腿一軟，跪倒在地上，被十幾支箭射中，當即陣亡，另一人也中了招，他瘸著腿逃回了陣地，“殿下，守軍無禮！”
李世民勃然大怒，一個小小的守將竟敢欺他，他咬牙切齒道：“此人必然是雷世猛，攻破城池，我非將他千刀萬剮不可。”
屈突通查看了士兵的腳底，對李世民道：“殿下，他們在城外灑了鐵蒺藜！”
“小小的鐵蒺藜何足掛齒，明天看我怎么破它！”
李世民拔出戰刀高聲令道：“速傳我的命令，明天天亮攻城，奪下城池，雙倍賞賜，先斬下守將人頭者，官升兩級，賞金五百兩！”
次日天剛亮，唐軍大營內鼓聲大作，六萬大軍分別在南、北城以及東城外列陣，在北城外有三萬大軍，這里是唐軍進攻的重點。
三千唐軍士兵已經在三百步外靜靜等待，在他們身后是三根長達五丈的攻城槌，每根重達萬斤，今天這三根攻城槌將成為攻城主角。
李世民立馬在一座土丘上，打量著這座南方大城，蕭銑的都城，只見江陵城高約三丈，巨大的城門威然挺立，一丈寬的護城河已經被泥土填平，只有一座高高的吊橋像盾牌一樣保護著城門，絢麗的朝霞灑在城頭，將城門和吊橋染成了一片金黃之色。
城頭上站滿了密密的士兵，足有五六千人之多，看得出對方也是重點防范北城。
李世民回頭看了一眼四周茂密的森林，他戰刀一揮喝令道：“砍松林鋪路，！”
對付鐵蒺藜最好的辦法就是鋪一條新路，比如用袋子裝土鋪路、比如用木板鋪路，如果周圍樹木多，用樹木鋪路也是一種簡易有效的辦法，尤其是松樹，若樹冠高大茂密，幾十棵大樹便可以鋪出一條新路。
千余士兵一起動手，片刻便砍下了百余棵松樹，士兵們拖著松樹飛奔而至，這時城頭上亂箭齊發，唐軍舉巨盾防御，不斷有士兵中箭倒地，但前面士兵倒下，后面士兵立刻接應上去，在死傷了數百士兵后，唐軍終于在密集的箭雨下鋪設了一條松路，松樹五根一排，很快便鋪出一條寬闊的松樹路，滿地的鐵蒺藜失去了作用。
鋪設了松路的士兵并沒有離去，他們結成了三面盾牌陣，給后面的士兵創造機會。
數百士兵扛著油桶飛奔而至，他們單手執盾，冒著箭雨，沿著松樹路向城門奔去，油桶里裝的也是高奴油，這是李世民受隋軍大戰突厥的啟發，從官倉中找到了數百桶高奴油，攜帶前來江陵城。
一桶桶高奴油潑在護城橋上，黑油順著橋板流滿了一地，士兵們飛奔而回，這時，一支火箭騰空而起，在空中劃出一條弧線，射在黑油中，大火頓時熊熊燃燒而起，火焰迅速吞沒了護城橋。
要用攻城槌攻破城池，關鍵就在于毀掉外面的護城橋，用火燒是一個很好的辦法。
護城橋上濃煙滾滾，大火在熊熊燃燒，城上守軍亂作一團，他們已經意識到唐軍的企圖，將一盆盆熱水從城頭潑下，卻絲毫起不了作用。
李世民立馬在土丘上，冷冷注視著城上守軍手忙腳亂地滅火，這時他看見城頭上有士兵抬來一袋袋沙土，李世民當即下令，“用重弩壓制！”
“咚！咚！咚！”急促的鼓聲敲響，兩千唐軍從隊列中奔出，他們手執體型碩大的蹶張重弩，這是一種七石大黃弩。
大黃弩并非北隋軍發明，是自漢朝以來的傳統重弩，有五石弩、七石弩和十石弩三種。
和北隋軍的大黃弩一樣，唐軍的大黃弩也須合兩名強壯士兵之力才能上弩，射程可達三百步，矢長兩尺四寸，兩百五十步內可傷敵，一百五十步內可洞穿敵軍盾牌。
兩千名士兵手執一千張重弩，兩人面對而站，雙足踩住弩弓，四臂奮力拉弦，弓弦慢慢張開，卡住了弦扣，一名士兵用肩扛起重弩，另一名士兵裝上弩矢。
兩千士兵都是李世民的親衛，訓練有素，他們動作熟練，只片刻，一千支重箭便對準了城頭，一名都尉郎將大喝一聲，“射！”
只聽一片咔嚓聲，一千支長矢脫弦而出，呼嘯著射向城頭，有的箭射中城垛，火星四濺，碎石亂飛，有的箭則射進了城頭的士兵群，城頭士兵措不及防，被強勁的長矢洞穿頭顱和身體，爆發出一片慘叫射聲，緊接著第二輪箭又呼嘯而至，又有近百人被射倒，唐軍強大的弩箭令城頭守軍膽顫心驚，守軍們嚇得紛紛蹲下，不敢再露頭。
護城橋足足燒了半個時辰，已經被燒成碳的護城橋再也承受不住自身重量，轟然斷裂，一部分被鐵鏈掛在城墻上，而另一部分則重重砸在泥土上，摔裂成五六塊。
“重弩掩護，擂鼓攻城！”李世民下達正式攻擊的命令。(