孟慶宇說：“這些拜占庭軍曾經跟我們交戰過，摸清了我軍的特點，采取了一些有效手段，戰鬥力提高了很多，末將以為要想全殲他們有點難。拜占庭軍畢竟是客軍，不會為了黑衣大食拚死力，我們將他們徹底圍困後，反而會讓他們作困獸猶鬥，不如采取圍三缺一的方式，將他們擊潰趕走。”
張廣孝說：“孟副將說的有道理，拜占庭軍人數多，戰鬥力強，如果非要打圍城殲滅戰，我們的損失也很大，可以采取圍三缺一的方式，但是敵人的新式武器也得有個破解之法。”
董萬裡說：“他們的鐵甲車和大弩對付火槍比較有效，但是我們還有火炮，末將認為可以搞一些輕便火炮跟隨部隊進城，采取步炮協同的方式，遠炸近打，一定可以破解拜占庭的武器。”
張廣孝說：“這個辦法可行，我們以前都是把炮兵用在城外，這次看來有必要把炮兵用在城內，我也不信他們的鐵甲車還能擋住炮彈。”
董萬裡說：“末將建議派一些盾牌手護在火炮周圍，防止拜占庭軍的近戰襲擊。”
張廣孝說：“不僅如此，我計劃再轟開一個缺口，兩個缺口一起進攻，大炮留在城外，小炮全部跟著部隊入城，專打鐵甲車和大弩。”
幾個將領商議好對策以後，立即開始行動，唐軍將城北的守軍撤出來，在城東、城西各留三千人圍城，其他部隊全部調到城南，加強主攻方向的兵力。
唐軍重新布置以後，又重啟攻勢，炮兵對準城南再次猛轟，終於又炸出一個缺口，炮兵停止轟擊後，兩路唐軍同時發起攻擊。
兩路都是步兵率先攻入，搶占一小片區域，然後小炮在盾牌手的掩護下，緊跟著入城，攻城部隊采取步炮協同的方式，緩緩向城內推進。
拜占庭軍故伎重演，又派出鐵甲車前來狙殺唐軍，唐軍遠遠看到鐵甲車過來，立即停止前進，在距離敵軍80丈開外，炮兵就對拜占庭軍的鐵甲車首先射擊。
由於鐵甲車內的弓弩射程有限，在20丈到60丈之間的距離內，攻擊效果最佳，遠了超出弓弩的射擊範圍，近了會形成射擊死角。
唐軍炮兵在遠距離就開始射擊，讓拜占庭的鐵甲車措手不及，由於車隻有兩個人來推，鐵甲不可能做的太厚，擋擋子彈還可以，一旦有炮彈打過來，超出了鐵甲的承受範圍。
唐軍炮兵為了打出更好的殺傷效果，采取連續射擊的方式，對著鐵甲車的方向猛烈射擊，將很多鐵甲車炸翻打爛，裡麵的拜占庭軍有的死傷，有的逃跑。
高處的拜占庭弓弩看到唐軍炮兵發威，趕忙對唐軍炮兵方向進行射擊，唐軍盾牌手看到附近的高層建築有異動後，立即圍著小炮進行保護。
拜占庭的弓弩威力較大，還是對盾牌手造成了一定的殺傷，炮兵趕緊調轉炮口對著有大弩的建築物進行射擊。經過一陣對戰，大弩的威力自然無法跟小炮相比，大弩被炸壞，拜占庭軍的射手非死即逃。
唐軍步兵看到本軍的火力占據了優勢，立即前出，消滅殘存的大食軍，一旦發現前方有鐵甲車或者大弩，就停止前進，召喚炮兵過來射擊。
唐軍的步炮協同，發揮了巨大的威力，儘管對戰中唐軍也有一些傷亡，但是拜占庭的傷亡更大，唐軍逐步形成了絕對的優勢。
拜占庭軍看到自己的兩大利器已經開始失效，僅靠弓箭長矛根本不是唐軍的對手，被打得節節敗退，逐步往城北收縮。
在唐軍的持續打擊和步步進逼之下，拜占庭軍開始支撐不住了，黑衣大食畢竟不是拜占庭軍的祖國，沒必要為了黑衣大食死戰到底。
安條克認為，拜占庭軍本是為了利益而來，與其在這裡死耗不如儘快北撤，搶占亞美尼亞王國，至少也能將功贖罪。
安條克想好以後，命令部隊向北突圍，而後沿著底格裡斯河向西北方向逃竄，唐軍看到拜占庭軍出城，立即追趕，殺傷了一些拜占庭軍，但是還是讓其主力逃跑。
巴古拜之戰，唐軍前後以陣亡近一千人、受傷四千多人的代價，擊斃拜占庭軍六千多人，俘虜八千多人，被俘虜的基本都是受傷較重不能逃跑的。
張廣孝為了謹慎起見，又派出斥候向西北方向查看一番，確認拜占庭軍逃遠了，才下令讓部隊原地休整。
張廣孝認為，唐軍雖然打下了巴古拜，但是其實也是一種慘勝，唐軍固然有優勢，但是敵人也在進化，不知道巴格達之戰還會出什麼幺蛾子。
最後，張廣孝留下一千人駐守巴古拜，看押俘虜，率領其餘人員返回巴格達。鎮海軍返回巴格達後，立即參與圍城，李愬則騰出手來，抽調一萬鎮西軍，帶兩個契胡團，在副將陳弘嶺的率領下，向西進攻費盧傑。
由於費盧傑駐守的是大食軍，這次巴格達城外的大食騎兵開始出手，對西進的唐軍進行襲擊。這些大食騎兵不敢接近唐軍，因為靠近後就會被唐軍的槍手擊斃，所以隻敢遠遠的襲擾。
按照陳弘嶺本來的打算，是圍殲費盧傑的大食軍，但是現在看到有這麼多的大食騎兵在附近襲擾，就不敢托大，最終選擇打擊潰戰。
費盧傑西靠幼發拉底河，陳弘嶺在城南、城北各派一個契胡團，由一萬鎮西軍在城東打主攻。費盧傑在城西的幼發拉底河上有一座橋梁，唐軍沒有在那邊布置兵力，大食軍可以從橋上逃走。
唐軍配置好以後，在城東開始炮擊，費盧傑城市不大，城牆也不厚，唐軍很快就轟出一個較大的缺口。
炮擊停止以後，唐軍的攻城部隊開始進城，沿著街道向城內攻去。
費盧傑城市雖小，但是守軍的準備卻很充分，準備了大量的武器，抵抗也很堅決，唐軍的進攻行動並不順利。