吐谷浑王率兵守卫覆袁川，隋炀帝命令内史元寿南屯金山，兵部尚书段文振北屯雪山，太仆卿杨义臣东屯琵琶峡，将军张寿西屯泥岭，从四面围困吐谷浑的军队。吐谷浑三军国主伏允带领几十名骑兵逃跑，派他的一个着名的王冒充伏允，据守车我真山。
隋炀帝在涿郡集结大军，发兵征讨高句丽，以段文振为左侯卫大将军，率部出南苏道，在路上，段文振病得很重，上表隋炀帝说：“我以凡庸、微贱之身，幸逢盛世，承受奖励提拔，我的荣誉超过了同辈人。但是，我的智能无所可取，得到的又太多，因此我常念叨国家的大恩，废寝忘食，我常想效犬马之劳，以报答国家大恩于万一。但我养身无方，疾病于是很重。抱着如此深的愧疚，就要永远地埋在地下，我承受不了巨大遗憾，于是略略陈述一点我的管见。我看这辽东小丑，不服严刑，我国远降六军，皇上御驾亲征。但是，夷狄多行其诈，皇上要多多防备。他们往往口里说投降，心里却想背叛，可谓诡计多端，请不要随意接受他们投降。眼下水位正好下降，我军不可迟疑，但愿皇上严令各路人马，星夜奔驰，水陆俱进，出其不意，那么平壤这座孤城，就可攻下来了。如果打下了平壤，就挖了他们的根，其余城邑自可平定。如不按时平定，假如遇上绵绵秋雨，深为阻隔，兵粮又尽，强兵在前头，靺鞨人在后头，迟疑不决，这不是上策。”
段文振在军中去世，隋炀帝看了他的表章，悲叹很久，追赠他为光禄大夫、尚书右仆射、北平郡侯，谥号襄，赐缣帛一千段，粮食二千石，在仪仗队的鼓吹下，送入墓地。
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