至此，苏定方又消灭了一个国家，都是活捉了他们的国王，前后获赏赐的珍宝无以计数。
唐廷为庆祝攻灭百济，"赐天下大酺三日"，并加授苏庆节为尚辇奉御。
接下来，苏定方将面对的，是最强大的一个对手——高丽！
唐太宗的时候，便数次进攻高句丽，并一度御驾亲征，但还是未达到灭高丽的最终目的。
李治在苏定方回国献俘后，便开始策划征伐高丽。
显庆五年，公元660年十二月十六日，李治任命契苾何力为浿江道行军大总管、苏定方为辽东道行军大总管、刘伯英为平壤道行军大总管、程名振为镂方道总管，率兵分道进击高丽！
龙朔元年，公元661年八月十一日，苏定方在浿江大破高丽军，逢战皆捷，进军包围平壤城。
北线的陆路唐军进展却相对缓慢，高丽权臣渊盖苏文派遣他的长子泉男生率精兵数万，固守鸭绿江，致使唐军无法渡江。
双方一直僵持到九月底，天气开始寒冷，鸭绿江水结成坚冰。
唐军看到机会出来了，当下在契苾何力的率领下，踏冰而过，鼓噪奋击，高丽军大溃。
唐军追击数十里，斩首三万级，其余部众全都投降，泉男生仅以身免。
正当契苾何力率领的北路唐军顺利推进，将要与南下的苏定方合围平壤时，漠北铁勒九姓发生了叛乱，回纥比粟毒与同罗、仆固进犯边境。
李治为了平定北方叛乱，只得召契苾何力为铁勒道安抚大使、萧嗣业为仙萼道行军总管，二人因此奉诏班师，前去抵挡回纥。
这一突然事件，使得唐军南北合击高丽的战略部署落空，战争陷入了持久战。
时间很快到了入冬，高丽冰天雪地，唐军进攻受到阻碍。
此前，李治让新罗王子金仁问回国"举兵相应"，同时敕令新罗向唐军输送军粮，但新罗军在翁山城受阻，没有按期抵达高丽。新罗的军士不至，粮道没到，唐军便开始出现粮草、冬衣的补给问题，进攻的最佳时机已不复存在。
龙朔二年，公元662年二月，任雅相在军中病逝。同月，沃沮道总管庞孝泰所率岭南水军五千余人在蛇水被渊盖苏文击败，庞孝泰与其子十三人一同阵亡。
而此时，百济的旧将又发动叛乱。
苏定方在这样的情况下，知道平壤没法攻破了，当下解除包围，班师回国。
他想着，来年再与高丽一决高下！
龙朔三年五月，唐朝西北边境局势又告不安，吐蕃与吐谷浑互相攻伐。
吐谷浑是属于唐朝的附属国，不能不救援。
六月二十六日，李治又任命苏定方为安集大使，"节度诸军"，为吐谷浑的后援。
年逾古稀的苏定方，迎着西北边陲的瑟瑟寒风，终于倒下了。
乾封二年，公元667年，苏定方病逝，终年七十六岁。
李治在最初时尚不知情，等他听说了苏定方逝世的消息后，悲伤痛惜，责备侍臣道:"苏定方对国家有功，按例应当褒奖封赠，卿等不说，致使死后荣宠未能及时颁下！”于是下诏，追赠苏定方为左骁卫大将军、幽州都督，谥号"庄"。
苏定方虽然最终没能拿下高丽，但是，有一个人将替代他，一举攻破高丽，完成了李世民尚且完成不了的愿望。
这个人，就是李勣。