于是，李世民亲自率领主力大军朝着薛仁杲所居的折摭城进发。
薛仁杲将兵列于城外，与李世民隔着泾水对峙。两军相对，尚未交锋，薛仁杲手下大将浑干等人，见己方大势已去，心灰意冷之下，竟然渡过泾水投降了李世民。
薛仁杲目睹此情形，心中知晓大势已去，犹如困兽犹斗，急忙带兵退入城中。
此时，天色渐暗，李世民的大军却源源不断地赶到，迅速合围折摭城。到了半夜，城中许多守将或被困境所迫，或见大势已去，便拽着城墙上的绳索，悄悄攀缘而下，纷纷归降李世民。
薛仁杲见势，终于明白已然是穷途末路，走投无路之下，只好写好了降书，开城投降，并亲自迎接李世民的大军进城。
李世民入城之后，收获颇丰，收得精兵一万多人，百姓五万多众。
唐军将领安置好军队后，皆来向李世民祝贺，心中满是钦佩，却又带着几分好奇，问道：“元帅一战而胜，既未动用步兵，又未曾使用攻城器械，却能兵临城下。我等皆认为此城难以攻克，不想不到一日，便成功拿下，恰似元帅您之前所预料一般。敢问元帅究竟为何如此厉害，竟能料事如神，建立如此奇功。”
李世民朗声道：“宗罗睺麾下的兵力皆是陇外兵士，而非其亲身卫队，我不过是巧妙出其不意，方才将其打败。敌军战败之后四处逃散，虽说伤亡并非众多，但若是我军停步不追，他们必然皆入城中，再被薛仁杲安抚收编，那便又成了一支强劲之师。届时，他们据城固守，我们再想攻打，将会难上加难。唯有乘胜而急攻，让那些逃散之敌无法进城，四处躲避，不能合兵，如此一来，折摭城的守兵力量便会空虚，加上薛仁杲及其将官已吓破了胆，无心谋划，不考虑投降又等什么呢？所以我军定能成功破城，逼其投降。”
唐军将士们听了他的这番解释，皆对李世民心悦诚服，一齐下拜，敬佩地说道：“元帅真是神机妙算啊，我等实在差得远喽。”
李世民谦逊地回应道：“我之所用不过是谋略，而功成名就乃是众将士奋勇作战之功，我等皆是为国家建功立业，又何须分彼此呢？”
李世民在平定薛仁杲军队