。夜半，雪愈下愈大，唐军强行军三十五公里，终于抵达蔡州。

李愬看到近城处有鸡鸭池，顿生一计，命人拿棍棒去赶鹅鸭。鹅鸭给棒一赶，都呱呱地乱叫，把人马发出的声音掩盖了。李祜、李忠义率领先锋部队，在城墙上挖了一道道坎，爬上了城头。自从吴少诚抗拒朝命，唐军已有三十余年未到蔡州城下，蔡州守军毫无戒备。城上的守兵还没有醒，就全被杀死了。只留下巡夜者，让他们照常击柝报更，以免惊动敌人。外城攻破以后，李祜等打开城门，迎纳唐军。接着，李祜、李忠义又按照老办法，攻进了内城。

鸡鸣时分，大雪已止。李愬摸进城里，一直进到吴元济的外宅。这时，有人觉察情形有异，急告吴元济说：“官军来了。”吴元济高卧未起，笑着回答说：“俘囚作乱，天亮后当杀尽这些家伙。”接着，又有人报告说：“城已陷。”吴元济仍漫不经心地说：“这一定是洄曲守军的子弟向我索求寒衣。”起床后，吴元济听到唐军传令，响应者近万人，才有惧意，率左右登牙城抗拒。

李愬入城后，一面派人进攻牙城，一面厚抚董重质的家属，遣其子前往招降。董重质单骑至李愬军前投降，吴元济丧失了洄曲守军回援的希望。唐军再次攻打牙城时，蔡州百姓争先恐后地负柴草助唐军焚烧牙城南门。黄昏时分，城门被烧坏，吴元济投降。申、光二州及诸镇兵二万余人亦相继降唐，淮西遂平。

王建有《赠李愬仆射》一诗，以二十八字包举平蔡战役，写得有声有色，生动地记录了这次奇袭：

和雪翻营一夜行，神旗冻定马无声。

遥看火号连营赤，知是先锋已上城。

裴度入蔡州后，对吴元济旧将量罪判刑，除旧法，并约法禁盗贼斗杀，以安抚人心。蔡州人大悦。史书记载说：“蔡之遗黎，始知有生人之乐。”

当时任行军司马的韩愈奉宪宗诏书，写了一篇《平淮西奉