唐高宗李治任命：
苏定方为辽东道行军总管。
刘伯英为平壤道行军总管。
程名振为镂方道行军总管。
契苾何力为测贝江道行军总管。
分多路前往攻打高丽。
唐朝大臣刘仁轨，为官清廉刚正。因为他不受拉拢，在皇帝皇后面前得宠的李义府很是厌恶他。
刘仁轨因处理毕正义案得罪了李义府，被李义府弹劾贬为青州（今山东青州）刺史。
讨伐高丽大战在即，李治命刘仁轨督运东征军粮饷。
李义府在明知海上可能起暴风的情况下，强行督促刘仁轨率领运粮船队启航出海。
运粮船队在茫茫黄海升帆远航，遭遇强劲台风，狂风巨浪里运粮船剧烈摇晃颠簸，大部分侧翻沉没，押运护卫军粮的唐兵大都葬身大海。
这是失职渎职罪，朝廷派监察御史审讯刘仁轨。
李义府向高宗李治说：
“淹死在大海里的兵士都是百姓的孩子，不杀刘仁轨，没法向百姓交待。”
中书舍人源直心说：
“海上突然遭遇风暴，这不是人所能预料的。”
高宗李治只是把刘仁轨撤职，让他在郎将刘仁愿属下的军队里，充当普通士兵。
李义府又示意刘仁愿找个借口杀死刘仁轨。刘仁愿看见刘仁轨象一名普通士兵一样，训练吃苦、作战勇敢，一直没忍心杀他。
以前百济国王扶余义慈，和日本国通好，把日本当做依靠。他并且送自己儿子扶余丰到日本充当人质。
百济亡国后，百济逃将僧道琛、鬼室福信收集残余兵众，占据周留城，迎接被放回国的扶余丰为百济新国王。
他们兴起轰轰烈烈地“百济复国”运动，打算恢复旧国，并且领兵围住旧都于府城。
刘仁愿兵少力单，勉强守御于府城。
这时李治任命的熊津都督王文度，刚上任就开始生病，很快就死了。
刘仁愿更觉得没人援助，不得不派人飞速报知唐朝廷求援。
李治想：刘仁轨不就是刘仁愿属下的现成人才么？他熟悉百济当地情况，起用他还不用另派人万里赴任。
于是朝廷紧急起用刘仁轨，任命他为检校带方州刺史，统领王文度旧部兵马，以及部分新罗兵，带兵前往援助刘仁愿。
刘仁轨毫不畏惧慨然前行，把从原青州官署中带出的唐朝日历及唐朝皇帝庙号禁忌表，随身携带，并对属下们说：
“我从此领你们荡平东夷，推行大唐历法。各位应该齐心协力帮助我，跟着我不用担心不能建功立业。”
刘仁轨强调军纪，属下军队纪律严明。沿途征战勇往直前，每战必胜。
百济将领鬼室福信领一支军队军堵住熊津江口（今韩国锦江），树立两道木杆栅栏于江水中，做得坚固异常，堵截刘仁轨领兵援助刘仁愿。
刘仁轨领手下唐军和新罗兵一起攻击，好多人一齐用刀剑猛砍，把两道栅栏全部毁去。
百济兵众或被杀，或被赶入水中淹死。被杀死的和落水冲走淹死的，没法统计。
僧道琛得知鬼室福信已败退，也把围困于府城的百济兵撤了，退守到任存城。
刘仁轨和刘仁愿两军会师，暂且按兵不动。
退守任存城里僧道琛自称领军将军，鬼室福信自称霸岑将军，两人互不相让，各领部下相互攻击。
僧道琛被鬼室福信所杀，鬼室福信掌管百济全军。
刘仁愿和刘仁轨商量，认为百济都城于府城，全靠熊津口为屏障，熊津一丢失，都城就守不住。于是决定放弃于府城，两军全部移驻到熊津城。
唐朝任命刘仁愿为熊津都督。令休整军队，再行进兵。
唐朝一面召回刘伯英、程名振，改派任雅相为贝江道行军总管。
转调契苾何力为辽东道行军总管，苏定方为平壤道行军总管，征集三十五路军队，及番部各兵，速攻高丽。
高宗李治改元龙朔，打算亲自出征，被武皇后劝阻才作罢，传诏调各路进兵。
苏定方先进贝江，连战连捷，于是进围平壤城。
高丽莫离支（宰相)盖苏文派儿子盖男生领兵四万，守卫鸭绿江，堵住任雅相率领的唐军。
任雅相得知高丽兵人数多，不敢前进。这时契苾何力领兵到来，主张进军。
鸭绿江江面结冰，契苾何力领着唐军踏着结冰江面，呐喊着冲上对岸。
高丽兵毫无防备，措手不及，立即溃逃。
契苾何力领兵追杀，斩首三万多级。盖男生骑马快跑，没被唐军追上，保全了性命。
契苾何力再打算进攻，不料贝江道行军总管任雅相病死在军中。只好暂停发兵，并且向唐高宗李治传递消息。
高宗李治觉得任雅相刚刚死去，对行军作战不利，下诏让契苾何力班师回朝。
苏定方久围平壤，屡攻不下，反而军中有沃沮道总管庞孝泰阵亡。
因为接近年底，又下了大雪，天气严寒积雪不融化，兵士疲乏挨冻，也解除对平壤围困，回师归唐。
新罗国王金春秋，得了一场大病死了。他的儿子金法敏继位，金法敏在国内勉强支撑局面，没有能力派兵再援助唐军攻打高丽、百济。
高宗李治颁诏书给刘仁愿刘仁轨，大意是说：
“攻打高丽的各路军队都撤回来了，只剩你们在守在百济那里。
你们占据熊津一城，势孤力单。一座孤城，你们没法坚守，不如转移到我国友好的新罗去保存兵力。
如果金法敏愿意留你们在新罗国镇守，你们就暂时在他们国家那边。
如果他不愿意，你们就乘坐战船返回我国。”
刘仁愿看了诏书犹豫不决，不知道接下来该怎么办。
刘仁轨奋然说道：
“臣子为国家利益盘算，如果需要舍命一死就绝不含糊。怎么为了活命就规避危险处境？
试想皇上打算灭掉高丽，所以先灭百济。占住百济从南边攻打，我朝大军从北面攻打，南北夹击，高丽必亡。
我们留兵守堵在百济，是制住了它的心腹要害。
如果我们磨快兵器、喂饱战马，充分备战，攻击敌人不防备。理当攻无不克。
打了胜仗之后，兵士们就会更加充满必胜信心留在这里。
然后分兵占据险要位置，发展势力，写奏章给皇帝，再求些增援。
朝廷知道我们做事有成，当然特别欣喜，必定派兵派将，援助我们。
这样能歼灭敌顽，不但不会丧失当前我们占据敌国城池的功劳，还能永久肃清东夷。
如今平壤我军已退师，熊津也再丢弃，眼看着百济残余势力，不用多久又气焰嚣张起来。
高丽国敌寇，要想歼灭更遥遥无期。
一旦丢弃熊津，这几年血战战果，打下的良好基础，彻底归零。
熊津孤城在敌人中央，我军现在是扎进敌人心脏一颗钉子。
我们如果撤离，刚一挪脚，马上被敌军占领。
就算我们转移到新罗国，那又怎样？也还是占据一个角落一个外来客。
万一情况生变，仍然面临灾祸，那时也是后悔无及。
我判断鬼室福信凶狠残暴，他们君臣相互猜忌。
将来鬼室福信必定实施屠杀政变，现在扶余丰和福信谁死谁活还不一定。
我军应坚守待变，抓住时机行动，不用忧虑不会获胜。
古人有说法叫做“将领在外，面对战场实际情况做决定，国君的命令有时不执行。
还请刘总管详察！”
刘仁愿说：“刘刺史你说得非常对！”
众将领也表示赞成。于是激励全军守城备战，等待时机开战。
忽然百济国王扶余丰，派使者前来。城门守卫派人报知刘仁愿：
“刘大总管，有百济国王使者来访。”
王仁愿说：“领他进来吧。”
来使对刘仁愿说：
“唐大使是什么时候领兵回国？
我们国王说到时候派兵士护送你们。”
王仁愿想：这是等不及了，盼着唐军退走，刺探消息来了。
王仁愿一时没有回答。刘仁轨一边回答说：
“我军很快就要启程回国了，正在打点行装。
难得你家主人一番好心好意，你回去替我谢谢他，不用你们护送！”
扶余丰的使者探听完消息就回去了。
刘仁轨对刘仁愿说：
“狡猾的敌虏太蔑视我军了，居然派人打探消息，催着我们快走。
眼下敌虏使者刚刚回去，他们认为我们正准备回师西去呢，我军正好不发出声音，悄悄进兵，攻打他个毫无防备。”
刘仁愿大喜，说：
“这个主意棒！”
当即领兵袭击支罗城，一战即攻下来了。又进击岘城、大山、沙井等城寨。杀敌和俘获敌兵特别多。
福信得到战斗情报，才派援兵守岘城。
刘仁轨装作传令放缓进攻，趁着晚上令兵士背柴草杂树，填护城沟。
很快堆积的杂树柴草和城墙一样高，将士们踩着柴草杂树登上城墙。
百济守兵得知唐军已上了城墙，知道已经来不及抵挡抵抗，只得打开没有唐军围困的一侧城门逃走。
刘仁轨领唐军安安稳稳地占据了岘城，从此可以和新罗国运军粮通道连接起来，不用担心唐军断粮了。
刘仁愿写了奏章给李治请求添兵，李治传诏调来淄州、青州、莱州、海州兵士七千人，火速奔赴熊津。
又派右威卫将军孙仁师为熊津道行军总管，领唐军继续前进。
百济国王扶余丰，正和鬼室福信争夺军队指挥权，扶余丰领亲兵杀了福信。突然听说大量唐军渡海而来，急忙派使者向日本请求援兵。
日本齐明天皇，亲自去筑紫(今日本福冈)，调兵援救百济。
齐明半途中生了病，到达筑紫就死了。日本皇太子天智，举丧听政。派部将阿昙比逻夫、阿部比逻夫等，先率水师战船二百艘救援百济，又派人三万人随后跟进。
这时孙仁师也领唐兵到达熊津，和刘仁愿、刘仁轨会师，唐军声势大振。
各位唐军将领提出要攻打加林城。刘仁轨说：
“加林城在水陆要冲，地形险要、城墙坚固，我军为如果急攻，反而损伤兵士。
如果缓攻必旷日持久，几个月打不下来，也会导致兵士疲劳。
不如直捣周留城。
周留城是百济敌虏的老窝，所有的凶恶之徒都集中这里。
除恶要除去根本，一旦攻克周留，顽敌强敌被消灭，其他城市不用发生交战就占领了。
于是分路进兵，孙仁师、刘仁愿，邀请新罗玉金法敏，一起从陆路进兵。
刘仁轨和别将杜爽、扶余隆，率水军及运粮船从熊津进入白江水面，打算与陆地行军的唐军会师。
663年八月二十七日，唐朝水师和日本水军在白江口相遇，中日历史上第一次大规模海战打响。
唐军战船和日本战船隔水相望，双方的桅杆船帆林立，如同水上一片片移动的树林。
这时日军在附近的战船是分多批从日本赶来的，已有一千多艘，唐军战船不到两百艘。
唐军战船体形庞大，每一艘能载士兵600名，因为船上还运载着作战物资和军粮，每艘船只能载士兵120人。日军战船体形小，每艘船能载士兵40人。
一千多艘对阵不到二百艘，战船数量规模存在巨大差距，日军没有料到唐军会主动展开攻击。
刘仁轨指挥唐军以黄龙船和海鹘船带头列阵，其它船分左右两队跟上，以人字队形包围日军。
日军所能做的就是设法突围。唐军舰队占领白江口两侧，日军船队包围在中间无法逃出去。
唐军用拍杆打击日军船只，很多日军船侧翻，日军兵士落水入海，日军将领朴市秦造田来津战死。
日军船队好不容易强行突围后，唐军连续四次追击日军舰队。
在白江出海口，刘仁轨指挥唐军实施火攻，命兵士在箭矢上绑上小布团，布团浸满桐油，点燃，弯弓发射。
唐军万箭齐发，无数携带火球的小火箭飞落敌船。
日本战船纷纷起火燃烧，熊熊火焰和滚滚浓烟遮蔽天日，火光映红了日军船队的附近江面。
日军将领阿昙比逻夫还想冒火来战，怎奈火势太猛，又有大风助力火势，把日本兵烧得焦头烂额，一步也无法接近唐军战船。
河岸上忽然战鼓喧天，呐喊阵阵。
原来是唐将孙仁师、刘仁愿领陆上行军的唐军部队赶到战场，他们一时没法下水作战，就在岸上击鼓呐喊给唐军水师助威。
日本水师哪里有心恋战，慌忙组织还没烧烂的战船，转舵逃去。唐军大获全胜。
百济国王扶余丰脱身投奔高丽国。唐军进逼周留城，扶余丰的儿子扶余忠胜、扶余忠志，率众兵士出城投降，百济亡国。
只有百济将领迟受信领兵占据任存城，不肯投降。
刘仁轨命百济降将常之、沙吒相如为前锋，刘仁轨自领兵在后，奋勇进攻。
迟受信知道守不住了，也领着老婆孩子投奔高丽去了。
胜利捷报传到唐朝廷。李治下诏让孙仁师、刘仁愿还朝，留刘仁轨镇守百济国。
百济遭受战乱，需要恢复生产生活。
刘仁轨命安葬战死兵士遗骸、进行祭奠。
又重登记户口户籍、设置官署、任命官吏、修缮道路、建造桥梁，建设村庄。
修补堤坝塘堰，鼓励种田养蚕,赈济贫穷人家，出台政策补助孤寡老人，建立大唐宗庙、颁立唐朝历法，百济百姓一片欢悦、人们安居乐业，一片安宁祥和。
唐军守军也耕种土地，筹划平定高丽。
刘仁愿到达长安，李治在朝堂接见他，设丰盛酒宴慰劳。
刘仁愿说：
“取得灭掉百济这样的辉煌战绩，全是刘仁轨的功劳，不是我所能办到的啊。”
高宗李治决定，给刘仁轨提升官阶六级，具体仍任带方州刺史。
由唐庭安排人力物资，给刘仁轨在京城长安修建一处气派的宅院，让他的妻子儿女安居再新府宅里，给予丝帛金银等丰厚赏赐。
百济已平，正打算进攻高丽，这时突厥铁勒部又叛唐，屡次在边境州县抢掠，李治决定先讨伐铁勒。