在李道宗，李昭南北两路攻城略地之时，洛阳城外的李世民围城数月而不下，士老兵疲。
于是李世民调遣并州的屈突通、段志玄和刘弘基率领生力军前来增援。
是日，李世民命令段志玄和刘弘基带领的五千名生力军作为主攻部队，再次向洛阳城发起猛烈攻击。
洛阳城下，唐军的投石机、攻城塔、云梯等各种攻城器械一一就位，而洛阳城上的郑军则严阵以待，滚木雷石如雨点般纷纷落下，砸得唐军痛苦不堪，但洛阳城依然坚不可摧。
面对这一困境，骠骑将军段志玄挺身而出，他赤裸着上身，亲冒矢石，提着横刀，攀登城墙。其他将领们看到这一幕，无不为之动容，尉迟敬德、刘弘基等人纷纷效仿，亲自拿起刀剑参与攻城战，唐军的士气瞬间高涨到极致。
士兵们一个个奋不顾身地向城墙上爬去，接近中午时分，段志玄终于成功跃上洛阳城墙。王世充的弟弟王世伟负责这一段城防，见到段志玄爬上来，二话不说，举起刀就想把段志玄剁成肉泥。
段志玄大喝一声，跳起身来一刀将王世伟砍为两段，王世伟血涌如注，喷了段志玄一身。
郑军见段志玄浑身是血，大惊失色，就在这一愣神的时候，尉迟敬德，刘弘基等纷纷率兵攻上城墙，与郑军展开白刃战。
尉迟敬德与刘弘基一左一右，拼命砍杀，与郑军在城头上血战一个时辰，郑军渐渐不支，尉迟敬德趁机冲到城下，打开城门。
李世民大喜，也不打声招呼，一马当先直入洛阳城，身后秦琼，侯君集等人见状赶紧拍马跟上。
李世民刚刚纵马驰入城门，只见城内突然万箭齐发，如雨点般射来。好在有尉迟敬德、秦叔宝等人率领盾牌兵奋力抵挡，李世民这才侥幸没有受伤，然而，他胯下的宝马飒露紫却不幸中箭，身上插满了箭矢，最终气绝倒地而亡。
李世民蹲在地上心痛地抚摸着这匹曾经陪伴他无数次征战的宝马，来不及悲伤，一股怒火便涌上心头。他猛地抽出宝刀，毫不犹豫地向着城内郑军冲杀过去。唐军和郑军瞬间短兵相接。王世充的二儿子王玄恕不知天高地厚，竟然直接朝着李世民冲杀过来，结果被李世民一刀劈成两半。
李元吉见二哥与众将都冲上去了，自己也是血脉喷张，他虽然性格顽劣，但毕竟是李渊的儿子，李世民的弟弟，身上流淌着李家的悍勇血脉，竟也身先士卒，挥刀冲杀，一刀砍了郑将王弘烈。
王世充见外城抵挡不住，便命令兵马大元帅单雄信亲自领兵过来支援，这单雄信正杀的兴起，突然一声闷雷般的声音着实吓了他一颤，“嘿，小子，我看今天你往哪里跑。”
说这话的正是尉迟敬德，单雄信一看怎么又是这货，真是冤家路窄，他与尉迟敬德两战皆败，现在看到他就打怵，但是尉迟敬德可不客气，抡刀就剁，单雄信不敢招架，回身就跑。
他这一跑不要紧，郑军见主帅逃跑，全线溃退。
唐军顺势追杀，这一战从清晨到黄昏，从城外到城内，直杀得昏天暗地，日月无光，郑军留下上万具尸体，唐军也伤亡数千人。
终于拿下洛阳城外城，王世充率兵在宫城继续坚守。