前兖州总管徐圆朗响应刘黑闼起兵后不久，就自称鲁王，并发兵围攻虞城（今河南省东部），以此牵制唐军；唐将任瑰据城死守，急报朝廷增援。
李世民在魏郡等到了秦琼、程咬金、段志玄、殷开山、柴绍、张公谨等大将带领各路兵马前来报到，共计七万人。李世民令徐世绩为主将，秦琼和程咬金为副将，率领山东河南府兵二万人，进击徐圆朗。（让他们独立率领子弟兵，算是对罗士信战死的一种补偿吧）。自己亲率五万大军进军刘黑闼都城洺州。
622年三月，刘黑闼见李世民亲领五万大军前来，也集聚了五万大军前来迎战，二军在洺州城南的洛水河两岸扎营对垒。刘黑闼多次挑战，李世民坚守壁垒不应战。李世民心知，敌人相对于唐朝地少兵少，刘黑闼已经将主要兵力集聚在此处，以求克敌之后再援救其它战场。故而李世民可以耗，而刘黑闼却耗不起！
突厥兵马在去年深秋时节侵扰幽州，受到罗艺率军抵抗，相持到寒冬，粮草不济，退回到草原去了。罗艺再次领兵南下，进攻河间郡，与李如圭、齐国远对垒。
李瑗二万大军以碾压之势攻下赵郡，进兵刘黑闼的老巢信都郡（今河北翼县）。刘黑闼亲弟刘十善坐镇信都，亲率一万人马出城，在城西面，依城列阵，与李瑗大军对阵。
李瑗部将程名振，率领一支偏军（一千多人），携带六十面大鼓，数百面旌旗，依仗自己熟悉地形，潜行到城北。在李瑗大军与刘十善交战之际，突然旌旗挥舞，战鼓雷鸣。刘十善军以为又有一只大军从北面杀来，顿时大乱。结果全军覆没，刘十善弃城而逃。
李瑗占领了信都郡城，然后南下，攻占冀、贝、沧、瀛等州，阻断了通往洺州的运粮通道，并形成了夹击刘黑闼的势态。刘黑闼得知李瑗大军攻到此地，全是程名振主导的结果，大怒，派人到程名振的老家（洺州平恩），杀死程名振的母亲潘氏和妻子李氏。（注：当初李世民领兵退出洺州时，程名振的母亲潘氏和妻子李氏跟随百姓向南逃离，被刘黑闼的部队追上，拦截而回。）
刘黑闼城中的军粮已尽，李世民料定他必然要来决战，预先命人堵住洺水上游，对守堤的官员说，战斗打响时，等刘黑闼军过河走到河中间就挖开堤坝。刘黑闼果然率领全部兵马要过洺水摆阵，跟唐军决战。当刘黑闼大军半渡之时，河水汹涌而来，冲走数千人，剩下的人一时无法过河，已过河的二万人，被李世民大军打的溃不成军，四散而逃。
河水退去，李世民乘胜追击，不给敌人喘息之机，刘黑闼无法立足，和范愿等只带着一千多人逃往了突厥。
刘黑闼败逃突厥之后，各地部属或被剿灭，或逃入沼泽深山，李如圭和齐国远率领子弟兵跑到河间郡的鸡冠山落草了。
秦琼安葬罗士信归来，徐世绩和秦琼、程咬金在营帐中商议军情，程咬金说道：“这次秦王开眼，让我们兄弟一起独当一面，一定能建全功。想当初李密若能用你，也不至于如此下场。”
想到过去，徐世绩一声叹息，说道：“不怪李密，是我见识浅薄，错把庸才当雄主，葬送了瓦岗军大好基业。”
秦琼安慰道：“当时天下群雄都以李密为牛耳，谁又能未卜先知呢。”
徐世绩说道：“有一人对李密不肖一顾，现今依然肆意而行。你们可知是谁？”
秦琼说道：“现在是李家天下，除了李家人，能肆意而行的我只认宋成！”
“然也。”徐世绩答道。
程咬金说道：“宋成之能我们都知道，尤其是敢对秦王赌命的江湖豪气令人佩服！，何以说他对李密不肖一顾呢？”
徐世绩推心置腹地说道：“我有些藏在心底的话要跟你们说，我初上瓦岗山时，宋成的助手陆一鸣就与家父做生意，陆一鸣是家父总角之交，亲如兄弟。家父倾尽家财从宋成处购买战马兵甲，由运河（永济渠）运往瓦岗山。当时我年少轻狂，不以为意。现在回想愧对父亲多矣，更主要的是，当时宋成就能提供大量兵甲战马，又能送往各地，说明他那时的实力就比各路豪杰都强，只是我等眼拙而已。
李家从太原起兵不久，宋成来到黎阳与我相见（你们知道那时我已被李密闲置，派守黎阳），他就明确指出窦建德地敝人穷，成不了气候。李密四面受敌，危如累卵。然后未见李密，直奔太原。至于他什么时候开始与李渊建立的关系，不得而知。”
秦琼有些不解地说道：“你说他早年就兵强马壮，为何不扯旗造反，抢占地盘呢？”
徐世绩答道：“他已经默默地抢占了辽西，只是上兵伐谋，没用武力而已。只不过杨广被弑，李密速亡，李唐成了隋朝唯一的继承者，所有勋贵大族都转向了李唐，使得李唐无以争锋。宋成才迅速转舵，加入了李唐阵营。但宋成是辽西无冕之王！，想必太子李建成知道，皇上知道，后来秦王也知道。所以他现在的地位超然！”
秦琼恍然大悟道：“我明白了，自身背后若是没有庞大的实力，无论你多么忠勇，都是官家随时可以弃用的棋子，士信之死使我醒悟。”
秦琼接着说：“今后，我们要加强山东帮，你建立河南帮，暗中同气相连，要让官家不再视我们是可以牺牲的弃子。”
“正该如此！”程咬金赞同。
“兄长之言正合我意也。”徐世绩也应答道。
徐世绩、秦琼、程咬金领兵征讨徐圆朗，首先是解救虞城之围。在虞城与唐将任瑰里应外合，大破徐圆朗。徐圆朗向兖州撤退，徐世绩大军一路追杀。徐圆朗的核心地盘在任城，北面是齐郡（是秦琼和程咬金的家乡），西面是韦城（瓦岗军势力范围），徐世绩、秦琼、程咬金他们对这一带都很熟悉，特意联络故旧，得到了当地百姓的支持，连取十余座城池，徐圆朗接连败退，退回老巢任城。
秦琼与徐世绩商议：“王薄是我们本土人的死对头，如今他是唐朝的齐州总管，占据齐郡（济南），不利于我们山东帮的发展，如何将其除去？”
徐世绩答道：“此时平乱以近尾声，王薄已无利用价值，他若被杀，朝廷不会在意，正是时机。”
徐世绩向朝廷要粮，王薄从齐郡押运粮草到来，交割完毕，在返回的路上，被仇家击杀，此事不了了之。
徐世绩不急于攻城（他们率领的是子弟兵，可不想损耗太大），对众将说道：“徐圆朗现在是困守孤城，唯一指望的就是刘黑闼了，一旦刘黑闼战败消息传来，此城不攻自破。”
果然，徐圆朗听到刘黑闼失败的消息后，军心大乱，率领少量亲随强行突围，被徐世绩、秦琼、程咬金三面合围，力战而死。
徐世绩招抚降卒，只要是山东或河南人，都既往不咎，准其解甲归田，兖州就此平定。
宋州（河南省商丘市睢阳）总管盛彦师曾是徐圆朗的监军，徐圆朗起事后将其扣押，后将其放回。徐世绩伪造二人关系密切的证据，交给了朝廷，李渊问罪将其诛杀。（注：是盛彦师率兵伏杀的李密，徐世绩好友王伯当等人一同被害。）
