自此，倭军不敢再冲击江口，只是封锁江面，意图困死唐朝水军。
刘仁轨自然对倭军统帅的战略心知肚明，但如今唐军粮草不济，若战事拖得久了，对唐军不利。
十八日，连夜清理了江面的沉船，唐军从白江口出来，堂堂正正的列阵在倭军阵前。
安倍比罗夫见状大喜，认为自家虽然损失了百余艘船，但依旧比之唐军不知道多了多少，故此战大胜。
下令前军试探唐军。
如此往来三回合，互有胜负，刘仁轨也在有意保留自己实力，因此让安倍比罗夫错以为唐军实力就到这里了。
于是在十八日下午，全军向唐军舰队冲杀，意图以数量优势，将唐军击败。
刘仁轨知道到了最后的决战，于是下令不再保留实力，船弩、投石机、拍杆全部用上。
最终，唐船多是大船、巨舰，倭船多是小型的舢板，在唐军的艨艟巨舰面前迅速处于下风。
特别是唐船上安装的拍杆，一拍下去，倭船四分五裂，没有一合之敌。
安倍比罗夫深知中计，下令全军撤退，妄图夺路而逃。
但刘仁轨果断开始调整阵型，命令战斗力强大但机动不便的楼船居中迎敌，拖住大量敌船。
命令战斗力强又机动灵活的斗舰，从左右两翼包抄合击，将所有倭船夹击于中间不得回旋。
形成了数量少的唐军包围数量多的倭军局势。
随后，唐军凭借船高厚舰，自上而下发射火箭，倭军舰船纷纷中火燃烧，一时之间烟焰涨天，海水皆赤。
天色渐黑，仅剩的少部分倭军舰船妄图垂死挣扎，趁着灰蒙蒙的夜色，驾驶舰船与唐军巨舰相撞，想要逃命。
但无一例外，全部沉没，最终倭船一个也没有逃掉。
第二日，唐军收拾战场，倭军统帅卢原君，水军统帅安倍比罗夫，夹杂舰队中搭乘着的准备支援扶余丰的四万倭国精锐，全部没于此战。
而周留城中的扶余丰见此，也知道大局已定，便也不再挣扎，出城向唐军投降。
不久，得知扶余丰被唐军俘获的消息，熊津府各地的复国军也迅速销声匿迹。
不过虽然熊津府平定，征发大军后路无忧，但还是耽搁了从国内运往前线粮草。
而要求新罗准备的粮草，依旧没有筹措完备。
十二月，新罗国内筹措的粮草终于完成，新罗王金法敏命大臣金庾信押运北上。
但此时由于缺粮，加上气候已经进入冬季，唐军开始出现粮草、冬衣的补给问题，许多将士因此倒下，进攻的最佳时机显然已不复存在。
苏定方看着眼前的平壤，不甘的下令解除包围，班师回国。
这场历时将近一年，历任大唐两位皇帝的高丽之战，以高丽、百济、倭国战败，大唐草草收尾结束。
不过此战深重的打击了倭国的国力，无力再插手高丽半岛的事情。
而且数万大军尽殁高丽，致使倭国国内出现动荡，没过多久就发生了政变。
中大兄皇子联合亲唐的中臣镰足、南渊请安等人，发动政变，刺死了权臣苏我入鹿，逼迫皇极天皇隐退，拥立皇极天皇之弟轻皇子即位。
同时册立中大兄皇子为皇太子，成功掌控了倭国政权。
并形成了以中大兄皇子为核心的亲唐政权，从而开始向唐朝派遣唐使，意图学习唐制度。