这年九月，唐高祖诏令调发巴、蜀兵士，集结于夔州，并任命赵郡王李孝恭为荆湘道行军总管，李靖兼行军长史，统辖十二总管，自夔州顺流东进;又任命庐江王李瑗为荆郢道行军元帅，出襄州道，为北路军;黔州刺史田世康出辰州道，为南路军;黄州总管周法明出夏口道，为东路军。四路大军分头并进，一齐杀向江陵，发起了一场规模巨大的军事攻势(参见唐平萧铣之战)。

　　适值秋天雨季，江水暴涨，流经三峡的涛涛江水咆哮狂奔而下，响声震撼着峡谷。萧铣满以为水势汹涌，三峡路险难行，唐军不能东下，遂休养士兵，不加防备。唐将也大都望而生畏，请求待洪水退后再进兵。李靖以他那超人的胆识和谋略，力排众议，说：“兵贵神速，机不可失。如今军队刚刚集结，萧铣还不知道，如果我们乘江水猛涨出师，顺流东下，突然出现在江陵城下，正是所说的迅雷不及掩耳，这是兵家上策。纵然萧铣得知我将出师的消息，仓促调集军队，也无法应战，这样擒获萧铣定可一举成功。”李孝恭依从其议，遂率战舰二千余艘，沿着三峡，冲破惊涛骇浪，顺流东进。由于萧铣毫无防备，唐军连破荆门、宜都二镇，并乘胜前进，十月即抵夷陵城(湖北宜昌)下。

　　这时，萧铣的骁将文士弘率数万精兵驻守在附近的清江。李孝恭大兵一到，即想进击。李靖劝告他说：“文士弘，是萧铣的健将，士卒精锐骁勇，现在荆门刚刚失守，他把精锐兵力全都派出来迎战，这是救败的军队，恐怕锐不可挡。我们应当暂且把战船停泊在长江南岸，不与敌人交锋，等到他们士气衰落，然后出击决战，一定能攻破敌军。”李靖的避其兵锋，挫其锐气，然后一战可擒的战术是很正确的，但李孝恭由于连战告捷，错误地估计了敌人的力量，没有听从他的劝告，遂命李靖留守军营，自己率兵出战。果然不出李靖所料，双方一交战，孝恭军大败，即逃奔南岸，损失很大。文士弘获胜以后，即纵兵四出抢掠，兵士肩扛手提，多有收获。李靖见敌军队伍大乱，遂不失时机，迅即指挥唐军出战。文士弘军队一时难以收拢，措手不及，结果被唐军打得落花流水，被杀及溺水而死者将近一万人，获得舟舰四百余艘。

　　攻下夷陵之后，李靖又马不停蹄，率轻骑五千为先锋，直奔南梁都城江陵，李孝恭率大军继后。文士弘战败以后，萧铣非常恐惧，这时刚刚在江南征召士兵，结果征召的士兵不能如期赶到。李孝恭带领大军继续进攻，李靖又击败萧铣的骁勇大将杨君茂、郑文秀，俘获士卒四千多人，攻克江陵外城，接着又占领水城，缴获了大批舟舰，却让孝恭全部散弃江中，顺流漂下。诸将对此做法都困惑不解，认为缴获敌船，正好充当军舰，为何却遗弃江中，以资敌用?李靖胸有成竹地说：“萧铣的地盘，南出岭表，东距洞庭，我们孤军深入，如果攻城未拔，对方的援军四集，我们将表里受敌，进退不获，虽有舟楫，将如何使用呢?如今放弃舟舰，使塞江下，援兵见到了，一定以为江陵已经被攻破，不敢轻易进去，往来觇伺，动淹旬月，我们一定能攻下。”李靖的疑兵之计果然奏效，长江下游的萧铣援兵见江中到处都是遗弃散落的舟舰，以为江陵已破，都疑惧不前。交州刺史丘和、长史高士廉等将赴江陵朝见，在行进途中听说萧铣已败，便都到孝恭营中投降。

　　唐军把江陵围得水泄不通。萧铣见内外隔绝，外无援兵，城内又难以支持，走投无路，遂开门投降唐军。李靖率军进入城内，号令严肃，秋毫无犯。这时，诸将都以为萧铣将帅抗拒官军，罪大恶极，建议籍没其家财产，用以犒赏官军将士。李靖立即出面劝止，晓以大义，说：“王者之师，应保持抚慰人民，讨伐罪恶的节义。百姓已经受到战事的驱逼，抵抗作战难道是他们的愿望。况且狗自然会对不是自己主人的人吠叫，为萧铣战死的人，死为其主，不能与叛逆者同等看待，这就是蒯通之所以在高祖面前免除死罪的原因啊。现在刚平定荆州、江陵，应当采取宽大的政策，来抚慰远近的民心，投降了我们而还要没收他们的家产，恐怕不是救焚拯溺的道义。只怕从此其他城镇的敌将，拼死抵抗都坚守不降，这不是好的决策。”