李仲文領兵一萬從東門攻入，李叔同領兵從北門攻入，李秀寧領兵一萬從南門攻入，圍三缺一戰術，就是讓劉武周跑，那樣他不會堅決抵抗，晉陽不會遭到破壞，李秀寧可不想晉陽有什麼損壞。
安排好一切，就開始等著。大軍向汾陽和樓煩進攻的時候，李秀寧、李叔同就找出一些可靠的人化妝成百姓，向晉陽城裏潛伏了。這又是李彥的裏應外合之計，沒辦法，誰讓現在通訊手段落後，同時身份證明和戶籍製度也不健全，何況，柳林縣令宣州投降。
這一次李秀寧可是下了力量，派人潛伏延州沒地方躲藏，當然不能用人多。但晉陽不同，這可是李家起家的地方，李彥把計劃一說，李秀寧當時就說可以。李氏家族有不少人在晉陽城裏，可以隱藏很多人。這可是大好事，前前後後李彥派出了上千人，潛伏進晉陽，領頭的是右驍衛左右將軍，張元禮和崔巍山。
李彥的一貫戰術，天一黑，三路大軍就開始向城牆邊上運動。晉陽城裏，尤燦巡視一圈之後，接到四城報告，李家大軍根本沒動，在準備攻城器械，看來明天就會攻城。
他在城牆留下士兵，自己回府休息去了。尤燦並不擔心，兩萬人，城外才三萬人，憑著城牆和護城河。李家大軍根本沒辦法。
天黑以後，三萬大軍才一分為三，趕往三個方向，開始向城門方向爬近。城上的士兵也有不少，大部分是民壯。守夜這樣的事當然是民壯幹，士兵明天要打仗的，所以都去休息，城牆上隻有少量的士兵。
躲在晉陽李家族人府邸裏的張元禮已經等得不耐煩了，他覺得時間過得很慢。按著公主製定的時間，是天將破曉前，那個時間是最困的時候。確實，當張元禮集合潛進來的手下，出來殺向南城門的時候，大街上冷冷清清。城外大軍壓境，百姓膽戰心驚，哪能不冷清了。
隻有晉陽宮方向有巡邏的士兵，張元禮南城，崔巍山西城，司馬嶽北城，各領不到四百人，都是精兵悍將，手裏是單刀殺向城門。城下城上的士兵和民壯正困的迷迷糊糊，還有一些靠在牆邊睡覺。當他們發現的時候，這些人已殺到近前。
張元禮一邊吩咐放火，一邊舉刀殺向城牆，副將指揮人殺向城門。這是定楊兵所沒想到的，他們隻是記住防備城外了，哪知道攻擊來自城裏，連忙舉著刀槍拚命戰鬥。
可守城的大部分是民壯，這時候驚慌失措，張元禮他們又很勇猛，手裏的刀連著砍倒幾個人就殺上了城牆。吩咐人放下吊橋，下麵打開城門。外麵以快爬到護城河的士兵一看吊橋放下，城裏傳來喊殺聲和火光，三個方向的指揮將軍立即下令衝鋒，上萬大軍喊殺聲陣陣，從三個城門衝進了晉陽城。
睡夢中的劉武周被驚醒，當他弄明白唐軍已進城的時候，竟然不知道怎麼辦。還是他的皇後比較聰明：“皇上，趕緊跑吧，我們回馬邑。”
她這一說，劉武周回過神來，對，馬邑那是自己的老巢，還有不少精兵，離突厥也近。隻要堅持一些時間，宋金剛的兵馬就能回來。他派人通知大臣和尤燦他們，向馬邑撤退，自己帶著皇後和太監連東西都來不及收拾，坐上馬車倉皇的從東城門逃出了晉陽。
出了城，驚魂初定，劉武周才來能耐了。這一定是城裏李家的人裏應外合，當初就不應該心慈手軟，應該把他們全部殺光。但這時候發狠有什麼用，還是趕緊逃命吧。
李秀寧采取的是圍三缺一，那些劉武周的大臣和忠誠者都從東門逃往壽陽，再向北逃往馬邑方向。