龙朔三年（663年）发生了第一次中日大战。
上回说到，由于东征的任雅相“出师未捷身先死”，所以唐军选择撤退。而百济则被镇守在此的刘仁轨摆了一道。百济虽然基本上被唐军扫灭，但是还有一条漏网之鱼，就是百济王子丰璋他跑到了日本，不知道用什么法子说动了倭王齐明天皇，使她拍板决定派兵助百济与大唐为敌。
注意，是“她”，不是“他”，因为齐明天皇确实是位女皇，她本是舒明天皇的皇后，后来被立为女天皇，即皇极天皇，在宫廷政变中她让位于孝德天皇。孝德天皇在日本历史上可以说是个划时代的人物，正是他支持倡导了日本历史上赫赫有名的全盘唐化的“大化改新”，派了大量“留学僧”来大唐，让日本的发展上了一个新台阶。
等孝德天皇一咽气，皇极女天皇重新出山了。她以655年（即永徽六年，武后正式成为皇后的同年）为齐明元年，所以日本历史上叫她齐明天皇。
她接受了百济王子出兵对抗大唐的请求，甚至亲赴九州岛，决定亲征。
不过幸运的是她在龙朔元年（661年）七月病死，她的儿子中大兄皇子（后来的天智天皇）八月监国，战争准备并未停止。先令辎重及先遣部队渡海，九月，五千日军护送百济王子丰璋回国即位，摇身一变成了新的百济王。此后两年，日本向百济赠送了大量物资，第二年五月，以舟师一百七十艘前往增援。
到龙朔三年（663年）三月，天智天皇出于转移国内矛盾的考虑，同时也想在半岛上插一脚，便派毛野君稚子、间人连大盖等大将率军两万七千人，渡海登上半岛支援百济。占领了新罗的沙鼻歧、奴江两城，切断了唐军与新罗军的联系。
当月，武后和高宗派右威卫将军孙仁师为熊津道行军总管，率军支援百济，刘仁愿、刘仁轨为副，准备与百济倭国联军作战。
五月，唐威卫将军孙仁师率七千人的援军登陆，与刘仁轨、刘仁愿部合兵一处，唐军声势大振。
也不知怎么就这么寸，就在同月，百济王丰璋和福信发生内讧。福信是原百济王义慈（被抓回大唐颐养天年了）的堂弟，先前，他看到任雅相去世，唐军主力撤退，就召集百济顽民占据周留城（今韩国扶安）。最终，丰璋杀死福信，重掌大权，但是实力也受到了损失。
孙仁师和刘仁愿、刘仁轨商量之后，认为机会到了，联合新罗文武王（原太子金法敏）率新罗军，再次攻入百济。本年八月，由孙仁师、刘仁愿和文武王率步兵从陆路围攻百济的屯兵之地——周留城；由刘仁轨、杜爽率水军从水路经熊津江进入支流——白江，封锁白江的出海口，切断周留城与海上的联系。
这边刚谋划好，日本又向百济派出了万余援军。如此，日军在百济的总兵力就达到了四万二千余人，实力相当不小。
龙朔三年（663年）九月二十七日，两国水军在白江口狭路相逢，日军先向唐军发起了进攻。
这是历史上第一次中日大战。两军舰船数量相差悬殊，唐朝水军为七千余人，战船一百七十艘；日本水军万余人，由六个大将统率，有战船一千多艘。但唐朝国力强盛，经济发达，所造海船以形体高大、性能良好著称于世，因而唐军在战斗力上超过日军。
刘仁轨临敌不惧，指挥唐水军沉着接战，进退有序，将日军舰队全部包围。
唐军以两艘战船为一组，远则以火箭（不是今天的火箭炮）攻击，近则以船头撞击，充分显示了先进军事力量的素质。而日军则是由各地豪族的私人武装拼凑起来的乌合之众，只凭着一股蛮勇与唐军纠缠。日军将领盲目自信，以为靠勇气就能战胜一切，“率日本乱伍中军之卒，进打大唐坚阵之军”，结果可想而知。
唐军与日军互发火箭攻击，唐军的大型战船占了便宜，一旦着火，可以及时扑灭。而日船规模不大，着火后很快就会烧及全船。同时火势也会在自己舰队中蔓延。就这样，日军舰船接连被焚毁，日军大将朴市田来津也被唐军乱箭射毙。
白江口激战持续了两天，连战四阵，日军大败，战船近半被毁，士兵溺死者不计其数。史书上关于此战的记载也非常传神：“仁轨遇倭兵于白江之口，四战皆捷。焚其舟四百艘。烟焰涨天，海水皆赤，贼众大溃。”
朝鲜史书《三国史记》如是说：“倭船千艘，停在白沙。百济精骑，岸上守船。新罗骁骑，为汉前锋，先破岸阵。”唐军让新罗军队拖住百济陆军，自己腾出手来打击倭人水军，据说是唐军“左右夹船绕战”，以灵活多变的战术杀得倭军只有招架之功没有还手之力。
唐之国威，一战而成！
四战唐军皆胜，倭国海军几乎全军覆没。倭人剩下的不多人丁逃回日本，如惊弓之鸟，天智天皇深恐唐军进攻日本本土，自次年开始，在国内耗费巨资修筑了四道防线。
百济王丰璋从火中逃出性命，驾舟投奔高句丽。败报传到周留城，城中的百济余众与日军只得开城投降。百济全境归顺，复兴之梦彻底破灭。
白江口海战获胜后，唐军很快占领百济全境，与新罗一道，形成对高句丽的夹击态势。
这一战，对东亚格局也有着深远影响，打得日本八百年不敢再起贼心，中日之间和平了八百年。此后不久，日本“遣唐使”的派遣进入了高峰期，其“大化改新”也越加深入。
这一战的主要指挥官是六十的老将刘仁轨。人家本来可是咬笔杆子的，谁说百无一用是书生！
刘仁轨，字正则，汴州尉氏（今河南尉氏）人，自幼清贫，但“恭谨好学”，原为文臣，经此一战，成了大唐著名军事将领、水军统帅。
更令人感慨的是，此前在李义府逼死大理寺丞毕正义一案中，刘仁轨受命审理案件，因为秉公而断，得罪了李义府，屡遭打击。在东征之初，刘仁轨原负责监统水军输送物资，被李义府陷害，险些被处死。后被免职，白衣随军效命。所幸高宗、武后识人，在紧要时刻果断起用他为援军统帅，成就了一番大业。
战后，高宗召刘仁愿、孙仁师回朝，令刘仁轨领兵镇守百济。刘仁轨在百济做了大量的恢复工作，掩埋骸骨、统计户口、恢复生产、修路架桥、赡养孤老、立唐社稷。
此外，值得一提的是，百济有两位将领沙吒相如、黑齿常之，在苏定方撤军后，竭尽心力做大唐臣子。其中黑齿常之后来在边境战争中立下大功，还因功被封为燕国公，为一代名将。