这时徐敬业已经渡过长江,他召集将领开军事会议，商议进攻方向。
魏思明建议说：
“明公您以匡复帝位为名，应该率领大军擂鼓前进，直指武氏老巢洛阳。
天下义士豪杰，知道您志在帮助皇上恢复帝位，自然会云集响应。”
薛璋在一旁接着说：
“金陵（今南京）城有帝王之气，且北有长江天险作为屏障，足以守卫安全，不如先攻取常州、润州,再占领金陵，做为大本营，然后向北攻打，占领中原。
进攻没有不利，后退也有处退守，这样才是良策。”
魏思温说：
“不行！崤山以东豪杰义士，都因为武氏专权，心中愤懑不平，听说您举起义旗，都蒸麦粉当干粮，举起锄头当兵器，盼着明公快打过去，他们好加入队伍。
不趁此民心所向，往北攻打。如果我们裹足不前，自顾经营巢穴，远近义士听到这个消息，哪个不失望心寒？”
徐敬业最终同意薛璋的想法，没有采纳魏思温的计策，下令唐之奇守卫江都，自领兵攻陷润州，捉拿住润州刺史李思文。
李思文是徐敬业的叔叔，听说徐敬业起兵反叛，曾派使者奏报朝廷，并且坚守润州城几十天，实在守不住了，才被徐敬业军队攻陷。
李思文被捉住后，魏思温向徐敬业请示：
“李思文据城坚守，伤我兵士，请求将其斩首。”
徐敬业说：
“不可。他是我叔叔。我怎么忍心杀他呢？
他死忠武氏，不配姓李，也不配姓徐，让他改姓为“武\\\"，叫武思文，关押在狱中吧。”
魏思温无奈，令人把武思文关押在狱中。
魏思温长叹一声说：
“唉！徐敬业身为义军首领，不顾大义，专徇私情。
恐怕败亡就在眼前，我们这帮人死无葬身之地了。”
徐敬业打下润州，听说李孝逸领朝廷大军已逼近淮河，决定回军抵御。
他驻扎在高邮境内的下阿溪，安排弟弟徐敬猷守淮阴，别将韦超、尉迟昭守驻都梁山。
李孝逸派偏将雷仁智，攻打徐敬业营寨，被徐敬业领兵打败，不敢再前进。
监军侍御史魏元忠对李孝逸说：
“天下安危，在此一举。如今讨叛大军逗留不前，远近失望，如果朝廷任命别的将军来替换你，将军您怎么推脱徘徊观望的罪责呢？”
李孝逸正在迟疑不决，忽然听说左鹰扬大将军黑齿常之，被任命为江南道大总管，从洛阳出发，前来增援。
魏元忠又对李孝逸说：
“朝廷对你已有了疑心，才派黑齿常之前来。
为将军您盘算，应该率轻骑军前往攻打淮阴，或者都梁山，破除他三地呼应的犄角阵势，徐敬业就无能为力了。”
诸将还有不同意见。有将领说：
“我军前往攻击淮阴、都梁山，徐敬业必定率领大军前去增援，我军被两股敌人夹击，如何保全？”
魏元忠说：
“避免坚固难打的城池，先攻打防守薄弱之地，是兵法上的计谋。
徐敬业的精锐主力，都在下阿溪。我军利在速战，拖延不进，我军士气一败，就会大势已去。
徐敬猷是个赌博之徒，不懂军事，韦超是没有作战经验的战将，他们兵士战斗力又弱，容易被我军攻克。
徐敬业虽然想前往增援，势力无法达到。
我军拿下淮阴、都梁山，再乘胜前进，即使有名将白起、韩信再世，也恐怕不能抵挡我军了。”
李孝逸于是领兵攻打都梁山，战斗中斩杀尉迟昭，韦超战败趁着黑夜逃走。
唐军再进军淮阴，徐敬猷的军队也无力抵挡，徐敬献扔下兵士不管，单枪匹马脱身逃走。
李孝逸乘胜去攻打徐敬业。
徐敬业依托小河列阵，拥兵自守。
李孝逸偏将苏孝祥，晚上带着五千人，乘小船渡过小河进攻。
刚渡过了两千人，被义军哨兵发现了，徐敬业领兵奋力打击唐军。
苏孝祥只有半数人过了河，来不及整列军队，只好挺着刀剑迎战。
过河唐军人数太少，势孤力单，根本抵挡不住。
苏孝祥身上多处受伤，掉进水里淹死了。其余唐军在混战中逃跑，掉进河里淹死一大半。
李孝逸率各军后退，被徐敬业的军队追击，被迫应战又输了一仗，打算退守石梁。
这时有唐军侦察兵报告李孝逸：
“报告将军，忽然发现徐敬业军队帐篷顶上，有大群黑乌鸦聚集，哇哇叫声响成一片，不知是什么原因。”
魏元忠和行军管记刘知柔同时李孝逸说：
“这是贼兵将要失败的预兆，乌鸦成群结队落在营帐顶上，且哇哇直叫，说明军营中已经没有人了，是一片空营。
如果徐敬业军队还在营中，乌鸦就先飞入军营聚集，难道不更是预兆他们将要覆灭么？
今有一条计策可以破贼。”
李孝逸问：
“什么计策？”
魏元忠说：
“如今正刮着强劲北风，岸边芦苇荻草干枯易燃，利在火攻。
将军何为什么不放火焚烧敌人呢？”
李孝逸说：
“妙啊！妙啊！”
命令军士各持点火器具，越过小河再战。
徐敬业正在整备军队，打算截击唐军，没想到对面唐兵，用弓箭发射带有浸油点火布团的火箭。
无数支火箭接连射来， 溪边大片芦苇一望无际，正值天干物燥，加上北风强劲，一小会儿，火势蔓延，一人多高的芦苇密林熊熊燃烧，烈焰冲天的恐怖火苗扑向徐敬业兵阵。
徐敬业的兵士们被火烤得无法站立，纷纷倒退散逃。这时大批唐军绕过火阵，一片喊杀声震天动地冲了过来。
徐敬业还想防御，大声指挥部下：
“骁壮兵士在前迎敌，老弱在后！”
这样一喊，兵士都认为自己是老弱士兵，纷纷后逃。义军阵势一片混乱，兵士朝多个方向逃散。
李孝逸领兵快速前进，一阵乱冲乱刺，杀得溪流都被鲜血染红了，岸边的荒草丛也溅满了斑斑血迹。
徐敬业领败兵逃入江都，他知道江都也守不住了，匆忙焚烧了地图书籍，领着妻子孩子，逃往润州。
到了蒜山附近，见有唐军追兵到来，急忙找了几艘大船，乘船进入长江水面，打算顺着长江进入大海，跨海北上投奔高丽。
船队航行到海陵地界，碰上强大逆风，行船不动。
徐敬业的部将王那相，竟然反叛，他对兵士们说：
“你们愿意跟随一起逃往国外吗？”
兵士们喊：“不愿意！我们都不想去！”
王那相说：
“我们的活路只有一条，就是捉杀叛唐头目，立功赎罪！”
这样，各船兵士哗变，杀死了徐敬业、徐敬猷，及他们的妻子、孩子，共得到首级二十五只。
王那相领反水兵士驾船回航，泊船上岸，提着首级到李孝逸军前献功。
徐敬业余党唐之奇、魏思温、韦超、薛璋，也被李孝逸派兵搜捕抓住，斩下首级，连同徐敬业首级等，传送到洛阳。
只有骆宾王逃走，下落不明。
黑齿常之领兵到江南，李孝逸部队已肃清乱党。
武太后令杀尽徐敬业宗族。只有李思文得以释放出狱，免于连坐，官封司仆少卿。
武太后当面对李思文说：
“徐敬业让你改姓为武，你从此姓“武”就行了。”
武思文拜谢而出，以后又被封为春官尚书。
李绩百战名将，他的家族只剩徐思文一支流传。
徐敬业败死，又有人诬陷程务挺，说他和徐敬业同谋。