第三日凌晨，刘黑闼休整了一天，率领骑兵再次突袭唐军营地。
然而，李世民早就察觉到了他的意图，布下了严密的防卫，再次将他击败。
这一次，刘黑闼只率领数百骑兵落荒而逃。
曹湛见刘黑闼脸上满是挫败，心里愧疚，就对他说：“主上，唐军人多势众，我们不如暂时避其锋芒，弃相州，据守都城。”
刘黑闼不是扭捏之人，听曹湛这么说，当即下令回都城，只留下一部分军队镇守相州。
很快，斥候用望远镜观察到汉东军的动静，第一时间向李世民禀报。
李世民当即下令：“攻城。”
镇守相州的将领没想到刘黑闼刚走，李世民就开始攻城了，颇有点束手无措。
反应过来后，他慌忙命人防守。
虽然火器紧缺，李世民没有使用火器，但是他带来了床弩等攻城器械。
凿子箭射入城墙，弓弩手射击城上的士兵，程知节、秦叔宝、李道玄等猛将在弓弩手的掩护下，迅速冲到城墙下，抓住凿子箭，往上攀登。
程知节率先登上城墙，杀了周围的士兵后，他一刀砍断敌军军旗，将唐军军旗插了上去，然后继续杀敌。
城内的汉东军看见城墙上的唐军军旗，士气轰然崩塌。
短短两个时辰，唐军就攻下了相州