趁机调兵遣将，于八月十三日包围了百济王所在的周留城(今韩国扶安)。至此，惨烈的白村江海战拉开序幕。
663年八月十七日，唐将刘仁愿、孙仁师与新罗王率陆军团团围住周留城。唐将刘仁轨、杜爽与百济降将扶余隆则带领战船170艘列阵白村江口。
八月二十七日，日本援军万余人，分乘战船千艘，与唐朝水军不期而遇。《三国史记》中描述道：“此时倭国船兵，来助百济。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。”
翌日，日军诸将与百济王商讨对策。他们依仗兵力优势，妄言“我等争先，彼应自退”，遂未加整顿部署，便“率乱伍中军之卒，进打大唐坚阵之军”。结果，唐军“左右夹船绕战”，巧施包抄合击之术，致使日军“赴水溺死者众，舻舳不得回旋”。《旧唐书·刘仁轨传》史载：“仁轨遇倭兵于白江之口，四战捷，焚其舟四百艘。烟焰涨天，海水皆赤。”战后，百济丰璋王逃亡高句丽，残军尽皆投降，百济复国化为泡影。
一战决定东亚格局
白村江战役，基本上决定了当时东亚地区的政治格局。百济灭亡后，667年，唐朝和新罗联军乘机进攻，翌年攻陷平壤，存在705年之久的高句丽灭亡。白村江之战，促使日本退守本土，九百余年(至1592年丰臣秀吉侵略朝鲜)间未敢再大规模入侵朝鲜半岛。白村江战败后，日本中大兄皇子深恐唐朝与新罗军队进攻日本本土，于是从664年起，花费巨资，先后构建了四道防线。其中，日本在九州的太宰府建“水城”。它实际上是一座用于防御的土坝，坝长1.2公里，底部宽80米，高十几米，外侧是一条5米深的水沟。为了保险，667年，日本将都城从飞鸟迁至近江大津宫。然而，唐朝和新罗的军队并没有乘胜进军日本本土。
白村江的战败，也加深了日本国内的阶级矛盾。人民群众对沉重的战争负担深为不满，守旧势力趁机向革新派施加压力。在守旧势力的攻势下，天智天皇一方面采取妥协退让政策，另一方面颁布法典，编制户籍，积极致力于内治，为奈良时代的繁荣奠定了基础。白村江海战，是日本与唐朝的一次直接较量，它确立了唐朝在东亚地区的中心地位。面对强盛的大唐帝国，战争的惨痛教训，促使天智天皇不得不
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