31徐敬业听说李孝逸将要到来，从润州回军抵抗，驻扎在高邮的下阿溪；（胡三省注：高邮县，汉属广陵国，魏废除，晋武帝恢复；梁设置广业郡，隋废除郡，以高邮县属江都郡，唐属扬州。《九域志》：在州西北一百里。宋白说：扬州天长县，本是广陵县地，唐开元二十九年在下阿设置千秋县，天宝五年改为天长；梁曾在石梁设置泾州。由此看来，下阿溪就是现在的石梁河。）派徐敬猷进逼淮阴，（胡三省注：淮阴县，汉属临淮郡，晋属广陵郡，后魏设置淮阴郡；隋并入山阳县，乾封元年分山阳恢复设置，属楚州。）别将韦超、尉迟昭驻扎在都梁山。（胡三省注：盱眙县有都梁山。）
李孝逸的军队到达临淮，偏将雷仁智与徐敬业交战失利，李孝逸害怕，按兵不动。殿中侍御史魏元忠对李孝逸说：“天下安危，在此一举。四方太平已久，突然听说叛乱，都伸长脖子、侧着耳朵等待叛乱被平定。现在大军长久停留不进，远近失望，万一朝廷另派其他将领代替将军，将军用什么借口逃避停滞不前的罪名呢！”李孝逸于是领兵前进。壬寅日，马敬臣进击，在都梁山斩杀尉迟昭。
十一月，辛亥日，任命左鹰扬大将军黑齿常之为江南道大总管，讨伐徐敬业。（胡三省注：这一年，改左、右武卫为左、右鹰扬卫。）
韦超率领部众占据都梁山，众将都说：“韦超凭借险要地势固守，士兵无法施展勇力，骑兵无法发挥脚力；而且穷寇会拼死作战，进攻会多杀士兵，不如分兵防守，大军直指江都，捣毁他们的巢穴。”支度使薛克杨说：（胡三省注：唐制，凡天下边军有支度使，计算军资粮仗的费用，所花费的都申报度支会计，以长期执行的旨意为准。）“韦超虽然占据险要，但他的部众不多。现在多留兵则前军兵力分散，少留兵则最终会成为后患，不如先攻击他，势必能攻下，攻下都梁，那么淮阴、高邮会望风瓦解！”魏元忠请求先攻击徐敬猷，众将说：“不如先攻徐敬业，徐敬业失败，则徐敬猷不战自擒。如果攻击徐敬猷，则徐敬业领兵救援，我们会腹背受敌。”魏元忠说：“不对。贼军的精兵，都在下阿，乌合而来，利于速战，万一失利，大事就完了！徐敬猷出身赌徒，不熟悉军事，他的部众单薄，人心容易动摇，大军逼近，驻马就能攻克。徐敬业即使想救援，按路程也必定来不及。我们攻克徐敬猷，乘胜前进，即使有韩信、白起也不能抵挡我们的锋芒！现在不先攻取弱者却急于进攻强者，不是好计策。”李孝逸听从了他的建议，领兵攻击韦超，韦超连夜逃跑，进军攻击徐敬猷，徐敬猷脱身逃跑。庚申日，徐敬业领兵凭溪据守，后军总管苏孝祥夜里率领五千人，乘小船渡溪先攻击，兵败，苏孝祥战死，士兵跳入溪中溺死的超过一半。左豹韬卫果毅渔阳人成三朗被徐敬业擒获，（胡三省注：这一年，改左、右威卫为左、右豹韬卫。唐制，各府各有果毅都尉：上府，从五品下；中府，正六品上；下府，从六品下。）唐之奇欺骗部众说：“这是李孝逸！”将要斩杀他，成三朗大喊说：“我是果毅成三朗，不是李将军。官军现在大批到达，你们不久就会被打败。我死了，妻子儿女会受荣耀，你们死了，妻子儿女会被没入官府为奴，你们最终比不上我！”于是被斩杀。
李孝逸等各军相继到达，多次交战失利。李孝逸害怕，想退兵，魏元忠与行军管记刘知柔对李孝逸说：“顺风，荻草干燥，这是火攻的好时机。”坚决请求决战。徐敬业布阵已久，士兵多疲倦观望，阵形不能保持整齐；李孝逸进军攻击，借风放火，徐敬业大败，斩杀七千多人，溺死的人不计其数。徐敬业等轻装骑马逃入江都，带着妻子儿女投奔润州，准备从海路逃往高丽；李孝逸进军驻扎江都，分遣众将追击。乙丑日，徐敬业到达海陵地界，被风阻挡，（胡三省注：海陵县，汉属临淮，后汉、晋属广陵；梁设置海陵郡，隋废除郡为县，属江都郡，唐属扬州，现在为泰州。《九域志》：扬州东到海陵界九十八里，又从海陵东到海一百七里。）他的将领王那相斩杀徐敬业、徐敬猷及骆宾王首级前来投降。（胡三省注：《考异》说：《唐纪》：“起初，官军逆风不利，不久风转向很猛，李孝逸放火，贼军害怕被烧而溃散。徐敬业、徐猷、唐之奇、杜求仁、骆宾王逃回江都，焚烧文书，带着妻子儿女偷偷到算山下，亲手写信召李宗臣。徐敬业起初与李宗臣用木契约定，当时木契丢失，李宗臣怀疑而不去，有人说李宗臣已经归顺。徐敬业入海，想逃往东夷，到海陵界，被风阻挡，伪将王那相斩杀他们前来投降，其余党羽投水而死。”现在依从《实录》、《唐统纪》。）其余党羽唐之奇、魏思温都被抓获，传首级到神都，扬、润、楚三州平定。
陈岳评论说：徐敬业如果能用魏思温的计策，直指河、洛，专门以匡复为事，即使兵败身死，也还有忠义在。却荒谬地希望金陵的帝王之气，这真是叛逆，不失败还等什么！
徐敬业起兵时，派徐敬猷领兵五千，沿江西上，夺取和州土地。前弘文馆