见唐军主力退返之后，百济王扶余义慈的堂弟扶余福信又萌生反意，聚集百济旧民造反，一时间百济"西部皆应"，反而将唐军围困在百济城。唐廷得知消息后，以刘仁轨、王文度等率兵与新罗军队合兵救援刘仁愿，结果百济军队一路败退任孝城。
后来，刘仁轨发兵奇袭，一举攻破真岘城，"遂通新罗运粮之路"，而百济内部则发生火并，扶余福信被王子扶余丰越所杀。于是，刘仁师、刘仁愿以及新罗王金法敏率陆军，刘仁轨以及先前降附的百济王子扶余隆率水军，从熊津江出发，水陆并进，直趋白江口，准备合军直捣固周坚城。
刘仁轨
龙朔三年（663年）八月，刘仁轨水军抵达白江口，而倭国的水军四百余艘战船也抵达战场，唐、倭两路水军对峙。此战唐军仅有战船170余艘，出兵1.3万余人，而倭军则有战船1000余艘，士兵4.2万人，唐军在兵力上乃是处于绝对的劣势。
然而，双方交战之后，唐军却凭借船只设计精良，再加上战术得当，竟然四战四胜，日军战船被焚毁极为严重，一时间"烟焰涨天，海水皆赤"。此役，倭军损失上千或溺死，或被斩杀，尽皆沉于白江口水底。水军大败，百济、倭国陆军更不是唐军对手，扶余丰越脱身而逃，周留城内的百济王室和兵将，以及倭军残军"一时并降"。
