灭百济后，唐军振旅归来，留下郎将刘仁愿率领数千名唐兵留在百济城，并派左卫郎将王文度为熊津总督。在上任的中途，王文度死于疾病，并以刘仁轨代替。
百济王扶余义慈的表弟扶余福信已经降服了唐军。当他看到唐军的主力军回到中国时，他萌生了一颗小偷的心，并与一位名叫道琛的僧侣合作，在周留城聚集百济老民造反。不久，百济“西应”，并根据城市造反支持于峰。相反，所有军队聚集在一起，包围了唐军刘仁愿的留守军团。
唐廷下诏，任刘仁轨检校带方刺史，统王文都老部与新罗军联合救援刘仁愿。唐、新联军一路战斗，直杀百济城。和尚道琛在熊津江边建了两座巨大的兵垒，刘仁轨率众猛攻，百济军不敌，退保任孝城。
公元661年(高宗龙朔元年)，唐将苏定方再次攻打高句丽，遇大雪寒冷，唐军不得不班师。但刘仁轨上表示，要继续坚守百济，高宗深知刘仁轨言之有理，便让唐军留在百济城坚守。
刘仁轨先出奇兵，先发制人，带领军队拆除扶余福信派人修建的真岘城(今韩国镇岑县)。虽然这座城市“临江高陆”，但唐军连夜突袭，一举突破，“然后通往新罗运粮之路”。百济内部发生火灾。百济王子扶余丰越来越受不了表哥扶余福信的霸气，扶余福信被杀。因此，刘仁师、刘仁愿、新罗王金法敏率陆军、刘仁轨、百济王子扶余隆率领水军从熊津江出发，水陆并进，直奔白江口，准备合军直接捣固周坚城。
公元663年8月(高宗龙朔三年)，刘仁轨水军率先前往白江口。很快，400多艘日本水军也来了。在宽阔的水面上，唐朝和日本的水军对峙。
刘仁愿回长安后，高宗向他询问情况，这位将军不专功，说明战役主要指挥官和表章主拟人均为刘仁轨。由于超加(刘)仁轨六阶，高宗“深叹赏之，正授带方州刺史，并赐京城宅一区。刘仁轨丝毫不敢懈怠。他安抚百济余众，屯田厉兵，积粮抚士，为下一场进一步灭亡的战争做准备。与此同时，他连上表演，极言百济之地不容轻弃，“伏唯陛下既得百济，想要高丽，必须外内同心，上下齐全，举无遗策，始终成功……”高宗深纳其言。
百济亡国，下一个肯定轮到高丽了。公元668年(高宗总章元年)，唐朝将军李积为师。在春男带路的指导下，他一举平高丽，终于完成了杨迪皇帝和唐太宗未完成的事业，收入176个城市和69万户。唐朝安东都护府，薛仁贵等2万多名唐兵留在平壤，高丽终于成为唐朝的治地。因为高丽王高藏一直是个傀儡，唐廷赦而不朱，还把他封为司平太常伯，只把负角顽抗的泉男建成流放黔州蛮荒之地。
后续白江口战争：唐朝是如何处理朝鲜问题的？