就在唐军伏击前来偷袭的吐蕃军的同一时刻，大将卫伯玉率领三千安西军出击了。
他们绕到了顿多城的东面，城内一共只有三百名吐蕃军，绝大部分都集中在西城，他们也在关注今晚的偷袭情况。
东城上只有二十几名吐蕃士兵，来回巡逻，严密监视城外的动静。
唐军行动不可能不会被对方发现，唯一的办法就是快，抢在敌军大队从西城赶回来之前爬上城头。
卫伯玉挑选了数百名士兵搭建人梯，需要搭建四层，最底城的二十名士兵格外强壮。
另外，卫伯玉又挑选了三百名弩手，他们射箭精准，负责掩护自己的士兵上城。
黑暗中，数百名唐军士兵向城墙疾奔而来，城头上正在巡逻的吐蕃士兵立刻发现了唐军，大喊大叫起来。
‘当！当！当！当！’
警钟声大作，与此同时，西城也同样响起了警钟声。
这是荔非守瑜率领一千人在西面向城头射箭，佯作进攻，牵制住西城的守军回援。
唐军瞬间搭起三座人梯，几名吐蕃士兵大喊着冲上来，其中一人用长矛狠狠刺出，一名唐军士兵左肩被刺中，惨叫着摔下城去。
这时，十几支箭从城下射来，这名吐蕃士兵连中数箭，仰面栽倒。
城下箭如雨发，将城头二十名吐蕃军士兵死死压制住，给唐军创造了短暂的机会。
几名武艺高强的唐军精锐士兵一跃跳上城头，手执盾牌和短矛，吐蕃士兵顿时红了眼杀上来
又有三名唐军冲上城头，配合前面的唐军，保护住了上城通道，这时，城下的箭矢已经停止射击。
第四座、第五座和第六座人梯也搭建起来，唐军士兵开始源源不断上城。
五十名重甲步兵也攀上城头，他们迅速组队，向西城奔去，迎面遇到了两百多名跑来支援西城的吐蕃士兵，五十名重甲步兵大吼一声，杀进了敌群中，陌刀寒光闪闪，俨如砍瓜切菜，满地的躯干和四肢，人头乱滚，刺鼻的血腥之气和内脏腥臭气瞬间弥漫了城头。
这时，东城门被打开了，卫伯玉一声大喊：“杀啊！”
他率领两千五百士兵杀进了顿多城内
唐军以绝对优势的全歼小勃律的吐蕃军，完全夺取了小勃律。
此时唐军的后勤补给队伍已经在路上了，五天后，数万头骆驼满载粮食物资抵达了顿多城，还有数十万只羊。