镇南军在西贡城休整了几天，拿出吴哥府库的财物犒赏唐军，而后又补充了一些军粮物资。王之孝考虑到西贡城地理位置优越，是一个重要的城市，决定在此地留下一个骆瓯团，与吴哥的降臣组成一个临时政府，在当地进行管理。

镇南军继续南下，沿途的几个小城望风而降，一直打到湄公河出海口附近的芹苴城。由于整个吴哥王国基本上是沿着湄公河建立，非常重视芹苴城的防守，在这里派了三万人防守。芹苴城位于湄公河西岸，非常方便唐朝水军的炮火发挥，经过两天的水陆夹攻，芹苴城也最终陷落。

芹苴城丢失以后，吴哥王国门户大开，镇南军溯河而上，开始进入吴哥王国的腹地。沿途的各个城镇根本无法抵挡唐军的进攻，纷纷陷落，吴哥军不断后退。

数日后，唐军到达吴哥的中部大城金边城，吴哥军已经退无可退，在这里收拢溃兵，聚集了四万人在这里防守。普通的城镇有河流作为天堑本是优势，但是在唐朝强大水军面前，临河反而是劣势。

经过唐军水军炮火的持续打击，吴哥守军觉得很难守住此处，与其死耗，不如退往内地，寻找其他合适的地形阻挡唐军，于是趁夜沿着洞里萨河向北撤退。

经过两三天的攻击，唐军又顺利进占金边城，唐军上下志得意满，觉得吴哥国将和林邑国一样，唾手可得。王之孝在金边城留下一个僚越团，巩固对当地的占领，率军继续向吴哥内地进攻。

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