武德元年（618年），盛彦师跟随李建成、李世民东征洛阳回师后，与史万宝留在宜阳（今河南宜阳西）抵拒王世充。当时李密的瓦岗军彻底败亡，李密在走投无路之下无奈投奔唐朝，李渊收留了他。然而李密不甘心长期寄人篱下，为了图谋东山再起，他与亲信王伯当暗中叛唐向东潜逃，企图到河南召集旧部。李渊得知后，迅速下令各州府县缉拿李密。此公文行传到宜阳，盛彦师与史万宝二人在商讨缉拿方案时却发生分歧。史万宝说：“李密是个‘骁贼’，有王伯当这样的大将相助，手下部卒都想东归回家，其势不可挡，因此李密是不可战胜的。”盛彦师不同意，他说：“我只需要几千人马就能杀了李密。”史万宝问其究竟，盛彦师说：“军法乃是诡诈之道，怎么能对你轻易言讲。”于是盛彦师率领人马来到熊耳山南的溪谷边设下埋伏，布下弓弩刀楯，专门等候李密到来。手下人觉得好奇说：“你怎么就那么肯定李密必经此地？”盛彦师说：“李密声称是去洛阳，其实是想到襄城（今河南汝州）投奔旧部张善相，此去襄城是必经之地，所以在此相候。”果不其然，李密以为普天下无人能识得他的计谋，于是带着部下奔熊耳山。等他们在溪谷半渡之际，盛彦师一声令下，箭如雨下，李密部众悉数成为刺猬。于此役中李密、王伯当被斩。盛彦师因功受封为葛国公，官拜武卫将军，仍旧镇守熊州。