房玄齡的聲東擊西之策獲得了成功，大量士兵被調去搬運泥袋，城牆的一千守軍無法顧及方方面面，蘇定方率領三千軍隊便從守軍最少的東北角突破，當敵軍還來不及去稟報主將之時，蘇定方便率先攻上了城頭，繼而有更多隋軍士兵跟隨他殺上城頭，東段城牆的防禦開始迅速潰敗。
儘管王君廓率軍拚死抵抗，但唐軍主力已經南撤，婁煩關大勢已去，不到一刻鐘，城門被攻進城內的隋軍開啟，憋足了勁了裴行儼率領騎兵殺進了關城之內，唐軍傷亡大半，王君廓最終只率領數百人殺開一條血路，衝出婁煩關向南撤離，對峙了十天的婁煩關終於落入了隋軍手中。
婁煩關的失守並不僅僅是一座關隘得失，它意味著太原以北再也無險可守，隋軍長驅南下，隨即佔領婁煩郡，四天後，三萬隋軍進駐太原郡北部的交城縣，距離太原城約百里，而上黨郡的兩萬隋軍也向北移一百八十里，進駐太原郡東部的壽陽縣，依憑井陘補給後勤線，和西部的交城縣互為犄角，一東一西和太原城內的唐軍對峙。
這就是張鉉想要的戰略格局，他並不急於拿下并州，而是希望利用并州最大程度上牽制住唐朝的國力和資源，使他能夠騰出手來逐步蠶食唐朝的南方利益。
八月底，也就是隋軍奪取婁煩關十天後，張鉉親率一萬大軍走滏口陘抵達了上黨縣，這天上午，上黨縣城北城城頭搭建了一座高達一丈的大木台，周圍人山人海，早在五天前隋軍便傳出了消息，八月最後一天，隋軍將在上黨縣公開處斬劉武周。
這個消息讓整個并州都沸騰了，短短几天內，來自上黨郡、長平郡、太原郡的三十餘萬民眾幾乎要擠爆了上黨縣城，原本計畫在縣衙前開斬，也不得不將行刑地轉移到城樓上，以便使城外的數十萬民眾能夠親眼目睹這一幕。
劉武周率領十幾萬大軍三次洗掠并州各地，給并州各郡縣民眾帶來了深重的災難，此時這個罪大惡極之人就被反綁著雙臂，跪在木台之上，他的頭髮被拴在一根木柱上，後頸內插著一根木條，幾天來箭傷的痛苦和巨大的恐懼極度折磨著他的肉體和靈魂，使劉武周已經處於一種半昏迷狀態，臉色慘白，頭顱無力垂下。
這時，張鉉出現在城頭，四周響起一片震耳欲聾的歡呼聲，「齊王萬歲！萬歲！」此起彼伏的歡呼聲如海潮奔騰，響徹原野。
張鉉擺擺手，待呼喊聲稍稍平息，他高聲大喊道：「所有的父老鄉親們，今天我張鉉要為你們死難的親人報仇，用劉武周的人頭來祭奠你們的親人，讓他們在九泉之下得以安息！」
張鉉的話令無數人跪倒在地嚎啕大哭，他們想到了自己被殘害的父母妻兒，人們再也控制不住自己的情感，憤怒呼喊聲一浪高過一浪，「殺了他！將他千刀萬剮！」
這時，張鉉喝令道：「準備開斬！」
轟隆隆的追魂鼓敲響，人群激動的到了高潮，數十萬人開始涌動上前，一萬士兵拚命地維持秩序。
這時，一名手執大斧的行刑手走上木台，等待著張鉉最後的命令，隨著午時三刻終於到來，張鉉一聲喝令，「斬！」
行刑手拔掉了劉武周后頸內的木條，高高舉起了鋒利的斧頭，這時劉武周的眼睛慢慢睜開了，他看見了張鉉冷酷的目光，他又絕望地閉上了眼睛，隨著一聲厲吼，行刑手的利斧狠狠劈下，『咔嚓！』一聲，血光四濺，將劉武周的脖子劈為兩段，木杆彈起，將劉武周人頭高高懸掛在半空，四周數十萬人群再次響起了山呼海嘯般的歡呼聲。
……
張鉉在上黨縣只呆了一天，當天下午他便率領軍隊繼續北上，先去了壽陽縣，慰問了兩萬駐軍，隨時又向北，繞過太原城，一天後抵達了交城縣。
房玄齡和裴行儼、蘇定方出營十里專程迎接主帥的到來。
在回營路上，眾人一路談笑風聲，一起享受勝利的喜悅，裴行儼聽說有三十幾萬人趕去上黨縣目睹劉武周斬首，不由一乍舌道：「幸虧當時沒有一槊刺死他，否則會誤了大事，并州人豈不會把我罵死？」
張鉉笑道：「怎麼會罵死你，大家都會感激你替他們省了路費！」
眾人一起大笑起來。
和眾人重逢，張鉉的心情著實不錯，秋高氣爽，兩邊粟田一望無際，粟浪在秋風下起伏，蔚為壯觀。
張鉉用馬鞭一指兩邊的粟田笑問道：「再過一個月，南方的稻田和北方的粟田就要收穫了，我已經很多年沒有去馬邑郡了，那邊的農業如何了？」
房玄齡道：「馬邑郡和雁門郡的農業本來就比較弱，經過劉武周這些年折騰，人口都快跑光了，不過從去年開始劉武周也開始了軍屯，善陽縣和雁門縣一帶有兩片軍屯土地，大概有三萬頃之多，主要種植春小麥，一年一熟，下個月也該收割了，可以解決我們的軍糧。」
張鉉點點頭，又對眾將道：「和唐軍在太原對峙是一件長期之事，我也希望并州軍隊實施軍屯，糧食能夠自給自足，畢竟并州沒有河流直達，運糧不便，太耗費民力。」
蘇定方躬身道：「請大帥放心，劉武周的軍屯土地我們已經接收，會繼續耕種，而且當地人說善陽完全可以種麥粟兩季，只是因為人手不足才種了一季。」
張鉉笑了笑，便沒有再說什麼，不多時，眾人回了大營，隋軍大營位於交城縣南部，緊靠汾水，佔地數千畝，也是一座堅固的板式軍營。
張鉉並沒有進帳，而是站在軍營城頭負手注視著半里外的汾水，這裡是汾水上游，河道並不寬，但水流湍急，河面上還修建了一座七孔石橋，但汾水過了太原後，河道便陡然變寬，水流變得平穩，向南方浩浩蕩蕩流去，養育著三晉大地的人們，被稱為并州的母親河。
這時，房玄齡緩緩走到張鉉身旁，笑道：「殿下在考慮水運糧食物資嗎？」
張鉉搖了搖頭，「汾水流經太原，如果是水運則必須經過太原，顯然不太現實，我們不可能處處都有水運，交城和壽陽只能靠陸運。」
「但微臣總感覺殿下有點思慮，是為什麼？」房玄齡低聲問道。
良久，張鉉微微嘆了口氣，「其實我是擔心突厥，從前我們在遼東其實已經嚴重侵犯了突厥的利益，當時因為突厥內部權力鬥爭而暫時顧不上遼東，這次我們再次殲滅數千突厥軍隊，奪取馬邑郡和雁門郡，相信突厥人不會再沉默，大軍一定會南下。」
房玄齡沉默片刻道：「這個問題其實我也考慮過，這次殿下到來，我就準備和殿下好好商議此事。」
「你也認為突厥會來嗎？」
房玄齡點點頭，「一定會來，不過現在已經是九月初，再過兩個月草原就要下雪了，突厥要來至少也要等到明年春天了，我們還有半年的時間準備。」
張鉉心中著實有點惱火，他的布局中，並沒有考慮突厥這個變數，如果突厥真的大舉南下，勢必會嚴重影響到他的計畫，他將不得不用舉國之力來對付突厥，唐軍就會趁機擴張了。
沉吟一下，張鉉又道：「如果我請義成公主延緩突厥南下，軍師覺得有用嗎？」
義成公主是隋朝在突厥的和親公主，最早嫁給了啟民可汗，啟民可汗死後又按照突厥習俗先後交給啟民可汗的兩個兒子始畢可汗和處羅可汗，目前是突厥王后，在突厥權勢很大。
房玄齡苦笑一聲道：「可以一試，不過我覺得可能性不太大，殿下不能指望義成公主，還是得靠自己，我們遲早會面對突厥，與其臨陣擔心，不如積極備戰，即使突厥會影響我們的計畫，但只要殿下的大方向不變，稍微轉一個彎，還是會回到我們最初的計畫上來。」
張鉉默默點了點頭，房玄齡說得對，他遲早會面對突厥，又豈是逃避能解決問題。