此外，武後還給這支出征部隊配備了一位監軍——魏元忠。他就是當初急中生智拉黑幫老大來為高宗護駕的那個家夥。武後之所以這麼安排，有兩個重要目的：一、讓足智多謀的魏元忠彌補李孝逸在戰略戰術上的不足，確保平叛戰爭的勝利；二、監視李孝逸，防止他臨陣倒戈，畢竟他是李唐親王，是否能真正忠於武後還很難說，所以這層風險必須嚴加防範。
就在李孝逸開拔的一個月後，武後再度任命了一個江南道大總管，亦即第二梯隊的主帥。這是在做兩手準備，萬一李孝逸戰敗，第二梯隊可以迅速出擊。而這個第二梯隊的主帥不是別人，正是當時威震一方的抗蕃名將，時任左鷹揚大將軍的黑齒常之。
如果說任用李孝逸是武後打的一張政治牌，那麼任命黑齒常之則是一張百分之百的軍事牌。李敬業雖說是將門之後，可他本人的軍事能力和作戰經驗，跟黑齒常之絕對不是一個級別的，因此就算李孝逸戰敗，武後也還有黑齒常之這張王牌，足以擺平李敬業。
綜觀武後在這場平叛戰爭中所作的戰略部署和人事任命，其心機和謀略確實是常人莫及的，無怪乎後來朝廷軍隊會迅速平定李敬業叛亂，可謂“其勝也宜哉”！
相對於武後運籌帷幄，決勝千裏的智慧和謀略，李敬業的表現就差得太遠了。
李敬業一起兵，就麵臨兩個選擇：一是揮師北上直指洛陽，奪取東都號令天下；二是南渡長江攻占金陵，經營江東以求自固。
軍師魏思溫力主北上，他認為，既然義師打的是勤王旗號，自然要進軍東都，才可獲得四方響應。而裴炎的外甥薛仲璋則力主南下，因為金陵乃曆朝古都，有帝王氣，且有長江天險可以依恃，所以他認為，應先取常州、潤州（今江蘇鎮江市），奠定霸業之基，而後再北圖中原。這才是進可攻，退可守的良策。
麵對金陵王氣、定霸之基的誘惑，李敬業怦然心動，旋即采納薛仲璋之策，決定渡江南下。
這是李敬業一生中最重大的，也是最失敗的一次抉擇。
魏思溫極力反對，說這是大事未舉就先躲到巢穴裏，會讓天下誌士灰心喪氣。可李敬業充耳不聞，命左長史唐之奇留守揚州，然後親率大軍南渡長江，攻打潤州。魏思溫無奈地對右長史杜求仁說：“兵勢合則強，分則弱，敬業不並力渡淮，收山東（崤山以東）之眾以取洛陽，敗在眼中矣！”（《資治通鑒》卷二○三）
後來的事實證明，魏思溫的擔憂是對的。李敬業起兵，最大的本錢既不是他將門之後的招牌，也不是那個假冒的章懷太子李賢，更不是他倉猝集結的十萬烏合之眾，而是“誌在勤王，匡扶李唐”的政治口號。因為天下人對武後擅權專製的不滿由來已久，如果充分利用這一點，必可收攬人心，號令天下。隻可惜李敬業不過是一個胸無大誌、鼠目寸光的武夫，他拒絕北上，掉頭南下的行為，一下子就暴露了割地稱王的野心和意圖，也徹底暴露了他假勤王、真叛逆的嘴臉，所以天下人必然會對他極度失望，因而也就注定了他的敗亡。
光宅元年十月中旬，李敬業攻陷潤州，生擒他的叔父、潤州刺史李思文。李敬業對他說：“叔父是武氏的狐朋狗黨，應該改姓‘武’！”
就在李敬業給他叔父改姓的五天之後，他自己的姓也被朝廷改了。武後剝奪了他的世襲爵位和皇姓，恢複徐姓；同時刨開了他祖父李勣的墳墓，並且剖棺暴屍。可憐李勣一世英名，死後卻被他的孫子玷汙和連累，連靈魂都要在九泉之下背負恥辱，不得安寧！
十月下旬，李孝逸大軍逼近潤州，徐敬業兵分三路迎戰，自己親率一路進駐高郵，派胞弟徐敬猷進至淮陰，再派將領韋超、尉遲昭進駐都梁山（今江蘇盱眙縣南）。
李孝逸進抵淮河北岸後，前鋒雷仁智與徐敬業遭遇，首戰失利，李孝逸膽怯，於是逗留不進。關鍵時刻，武後特意安排的監軍魏元忠開始發揮作用了。他馬上去找李孝逸談心，話頭話尾一直在暗示李孝逸：徐敬業打的是匡扶唐室的旗號，而您又是宗室親王，若您一直畏縮不前，難免讓人懷疑與徐敬業暗中勾結，萬一太後怪罪下來，到時您一定罪責難逃！
李孝逸嚇得冷汗直冒，隻好下令軍隊出擊。
朝廷軍的戰鬥力本來就在叛軍之上，一旦主帥下定進攻的決心，自然是勢如破竹、所向無敵。十月下旬，副總管馬敬臣在都梁山擊敗並斬殺了尉遲昭。十一月初，李孝逸大軍又先後擊敗叛軍將領韋超和徐敬猷。至此，徐敬業的左膀右臂被全部砍斷。朝廷軍乘勝而進，於十一月中旬在下阿溪與徐敬業主力展開了決戰。
下阿溪一戰，朝廷軍一開始頻頻受挫。先是前鋒蘇孝祥率五千人趁夜搶渡溪流，遭遇叛軍頑強阻擊，蘇孝祥戰死，官兵多半落水溺斃；繼而李孝逸主力又多次發動進攻，均被叛軍一一擊退。生性怯懦的李孝逸再次萌生退意，被魏元忠阻止。魏元忠仔細觀察了戰場上的風向之後，力勸李孝逸采用火攻之策。