眼看大象皮糙肉厚，难以一战，便命人挖了许多小坑，用草盖上，作为陷阱。

刘方让士兵向林邑军队发起挑战，两军交战，隋军佯作战败不敌，立刻向后退去。林邑士兵得胜，便趁机追击隋军。他们乘坐的大象很多陷入小坑被绊倒，于是林邑士兵非常惊恐，军队大乱。

刘方立刻命埋伏好的士兵用弩射击大象，大象受伤惊惧，立即四散逃跑，根本无法约束，因此将林邑军的阵势践踏扰乱。刘方趁机用精兵继续进攻，林邑军大败，被俘杀者超过万余人。

敌军一路败退，溃败百里。隋军一路追击，历区粟（今越南广治省广治河与甘露河合流处）、六里，前后数战，每战必捷，遂至大缘江（今越南中部香江）。

此时林邑人对于隋军，根本无计可施。他们集中兵力沿江据守，不过却没太多长进，还是使用老方法，立栅据险，与隋军对抗。对于破除这种江边的立栅，隋军已富有经验，因此并不困难的又击败了对方，渡过了大缘江。

刘方率军追击，屡战屡胜，追过了马援铜柱以南，用了八天就打到林邑的国都典冲城。三月，屡战屡败的梵志放弃了都城，逃到了海上。刘方率军入城，缴获用金子铸成的庙主牌位十八枚。

杨广闻询大喜，此乃其登基之后第一次开疆拓土之功，因此杨广不准备见好就收，而是下令在林邑故地上设置三州十二县，使其永为中国之土。

正常情况下，隋军大胜，此战便也结束了。不过刘方所部都是北方人，肯定不能在此长居，因此刘方乃刻石立碑，记录了这次征伐的功绩，尔后带着战利品返回。

朝廷又安排刘方的司马李纲，率领岭南本地的士兵，前来接手林邑，处置林邑被占领后的事务。

南土炎热多雨，北方士卒，包括刘方本人在内，都不能适应此种特殊气候，士卒多患脚肿，死者十之四五。而刘方到了交趾，也患病死于途中。

刘方一死，军心涣散。

而隋军主力撤后，林邑王梵志则趁机卷土重来，赶走了留守的隋军，重占国土。至此，刘方数年攻伐林邑之成果，毁于一旦。