叛逃到唐，并逼高句丽宝藏王通缉渊男生。渊男生走头无路，只好投靠唐朝。唐朝派右骁卫大将军契苾何力为辽东安抚大使，率兵8万援救渊男生。右金吾卫将军庞同善、营州都督高侃为辽东道行军总管，左武卫将军薛仁贵、左监门卫将军李谨行为后援。渊男生投靠唐朝后得到唐重用被授予平壤道行军大总管之职。渊男生率领唐朝军队攻打高句丽，以期望能夺回大权。许多高句丽护城将领见到渊男生纷纷放弃抵抗。 十二月十八，以李勣为辽东道行军大总管兼安抚大使，以司列少常伯郝处俊副之，与契苾何力、庞同善率兵15万兵力以击高句丽，李勣在推进途中遇到极其顽强的抵抗，推进受到限制，但仍然攻下高句丽新城，由于新城有着极其重要的战略地位，新城的失守对于高句丽西线战线来讲是毁灭性的打击；后薛仁贵以策略拿下南苏、木底、苍岩三城，与领路的渊男生顺利在鸭绿江附近集合；李勣等攻取扶余城后，又攻下大行城。经过了漫长的冬天，668年春夏，各路唐朝兵力在鸭绿江边会师。高句丽发动最后的反击，唐军依然继续推进到平壤城。高句丽经过了数个月的守城，渊男产被宝藏王委派投降，但渊男建拒绝投降。同年九月十二，高句丽僧人信诚打开平壤城门，唐军有机会攻入平壤，渊男建被俘虏投降。
与此同时，在南线由于金庾信的攻势，渊盖苏文的弟弟渊净土向新罗投降。就这样高句丽由于内部纷争，长年饥荒和唐与新罗南北联合攻击下最终灭亡。
唐平高句丽后，分其境为九都督府、四十二州、一百县，并于平壤设安东都护府以统之，任命右威卫大将军薛仁贵为检校安东都护，领兵二万镇守其地，试图控制朝鲜半岛，引发新罗与唐朝的战争。新罗最终控制朝鲜半岛大同江以南地区。大同江以北则由唐和渤海国占据。
与大食之战
公元715年，由于国力的强盛，在西域方面优势开始向唐朝一边倾斜，吐蕃在西域的扩张受到连续挫败，甚至与阿拉伯帝国也不能占得丝毫的便宜。首先在开元三年（公元715年），吐蕃与大食共同立了阿了达为王，发兵攻打唐朝属国拔汗那国。监察御史张孝嵩与安西都护吕休率旁侧戎落兵万余人，击败吐蕃大食联军，夺得中亚重要的属国拔汉那，威振西域。
然后是开元五年（公元717 年），突骑施联合吐蕃和大食攻打四镇，被唐朝再次击败。
在开元三年和开元五年阿拉伯对中国的战争均遭到失败之后，阿拉伯仍旧执着地向中亚进行扩张。由于地理上的巨大优势，更因为唐军这个时期在青海和吐蕃进行大规模的战争而无暇顾及西域，阿拉伯的影响力慢慢的体现出来，军事加上宗教的影响使得唐朝原本在西域的属国栗特诸国纷纷倒向了阿拉伯一边。为了对抗阿拉伯在西域扩张，唐朝利用突骑施给了阿拉伯相当沉重的打击。
开元六年（718年）大食将加拉赫统兵北征，于“河中北部得胜，并己准备侵入中国领土，但是被突厥人包围，经过偿付赎金，才好不容易得救。
开元十一年（723 年）大食呼罗珊已易将穆斯棱，往任之初即兴兵攻东拔汗那，突骑施奉诏出征，大破之。
开元十二年（724年）叶齐德二世殁，希沙木继为哈利发，再遣穆斯林攻东拔汗那，围其都渴塞城，爆发渴水日之战，大食军大败，后卫主将战死，导致原已叛附大食的康、石诸国复归于唐，这一挫折使阿拉伯向东的扩张中止了约50年。
在阿拉伯帝国的压迫之下，中亚诸国均臣服于阿拉伯，虽然有突骑施曾经和阿拉伯对抗过一阵子，但是突骑施败亡之后，阿拉伯迅速的恢复了在中亚的统治地位。为了打破阿拉伯的统治，高仙芝以石国无蕃臣礼节为由，发动了对石国的战争，其实这场战争的实质是为了打击阿拉伯在中亚的势力.
高仙芝消灭石国之后，中国在中亚的势力有所恢复，为了对抗高仙芝的进攻活动，阿拉伯联合河中所有属国准备进行反击，高仙芝在七月份到达了阿拉伯人控制下的怛逻斯，并且开始围攻怛逻斯城。由于阿拉伯人早就在准备对安西四镇的攻击，在接到高仙芝进攻的消息之后立即组织了十余万的大军赶往怛罗斯城，双方在怛逻斯河两岸、今天的江布尔附近展开了决战。联军乘中国军队由于葛逻禄雇佣兵突然叛变而暂时混乱的机会，出动重骑兵突击中国军队的中心，于是高仙芝终于溃败，两万人的安西精锐部队，只剩下数千人逃出生天。由于对唐朝军队在怛罗斯战役中表现的惊人的战斗力印象深刻，阿拉伯人并没有乘胜追击，只是巩固了他们在中亚的霸权而已。再后来因为阿拉伯军的主将阿布。穆斯林功高震主而被谋杀，手下大将齐雅德。伊本.萨里也被处死，其余部于是叛乱，呼罗珊陷入混乱，阿拉伯忙于平乱，对于遥远的中国已经是有心无力了。而中国方面由于安史之乱，国力大损，也只能放弃在中亚与阿拉伯的争夺。[1]
与吐蕃之战
唐朝吐蕃战争表
时间/年 战役地点 起因 唐朝兵力 吐蕃兵力 结果
638 松州 吐蕃请婚遭拒、使者