咸亨元年（670），西藏的吐蕃王朝乘唐集中力量攻滅高句麗之機，出兵攻滅唐朝在青海的屬國吐谷渾，進而攻陷安西四鎮，唐朝名將薛仁貴率軍十萬攻吐蕃，結果大非川之戰慘敗于吐蕃第一名將論欽陵之手，全軍覆沒。
同年，高句麗故地爆發叛亂，高句麗舊將劍牟岑立前王室外孫安舜為王，舉兵反唐，唐朝派大將高侃、李謹行（靺鞨人）率軍鎮壓。
新羅文武王金胖子金法敏大喜過望，立即把“鮮血凝成的友誼”拋到九霄云外，趁唐軍兩面作戰，難以分身，一面接納安舜，在高句麗故地煽風點火，一面大舉進攻唐在百濟故地設立的熊津都督府，奪取八十二城，唐羅戰爭正式打響。
新羅文武王金法敏
次年，因大非川之敗革職為平民的薛仁貴被火急起用，增援熊津都督府。鑒于唐軍一向的作戰風格是少量漢兵統帥大量蕃兵作戰，加上在大非川損失慘重，兵力一時難以騰挪，薛仁貴的援軍數量應當不多，主要是來給當地的百濟兵做主心骨的。
但是因為戰爭爆發突然，容易忙中出錯，唐軍漕船被新羅水軍俘虜。熊津都督府的部隊缺乏給養，薛仁貴屢戰皆敗，咸亨三年（672），唐軍最終撤離熊津都督府，百濟故地全部落入新羅之手。
新羅能夠如此順利的占領百濟故地，是因為以舉國之力進攻唐朝的熊津都督府一府。該府的主力部隊百濟兵在幾年前的百濟復國運動中損失慘重，而且是亡國之余，士氣不高，薛仁貴雖為名將，但大非川之敗實在太慘，敗軍之將不足以言勇，狀態還沒調整過來。
此時高句麗的叛軍有新羅的暗中支持，也十分頑強，正在高句麗故地平叛的高侃、李謹行一度來救援熊津都督府，大破新羅軍，嚇得金法敏歸還戰俘并謝罪。但這支唐軍始終被高句麗叛軍牽制，未能有力支援熊津都督府，直到咸亨四年（673）方才徹底平定叛亂。
同年，唐將蕭嗣業等收復安西四鎮，唐軍東西兩線告捷。唐高宗遂騰出手來收拾新羅，令劉仁軌、李謹行窮討新羅，削新羅王金法敏官爵，以留在長安的其弟金仁問接替。
唐朝對外手段何其高超，怎么會讓手里的金正男被人做掉還不敢做聲，這下就發揮作用了。
上元二年（675），劉仁軌攻破新羅重鎮七重城（在今漢城附近），新羅震動。劉仁軌隨即率本部人馬歸國，準備對吐蕃的戰爭，李謹行繼續南進，殺入新羅腹地，在買肖城連敗新羅軍三次，金法敏眼見唐軍一路深入，再打下去別說百濟故地，只怕本土都不報，于是趕緊服軟，再次上表謝罪，請求唐朝撤兵。
新羅人的《三國史記》（作者金富軾，還有個弟弟金富轍，因其父仰慕蘇軾、蘇轍而得名）自稱在買肖城大破唐軍，是不靠譜的。因為《新唐書》從來不諱言唐軍的敗績，唐軍多次大敗均如實記錄，而記錄買肖城之戰是唐軍獲勝，沒必要專門在與新羅的戰爭上作假。
因唐朝欲全力準備對吐蕃的戰爭，并且多年征戰導致國家負擔加重，武則天和不少大臣主張與新羅談和，休養生息，唐高宗同意了新羅的請求。上元二年（675），李謹行率軍撤回，趕往西線，不久李謹行即在西線挫敗吐蕃論欽陵的突襲，大獲嘉獎，可見當時西線局勢確實緊張。
縱觀唐羅戰爭，新羅借唐朝國際局勢不佳，強敵環飼的機會，不斷侵攻唐朝領土，一旦失敗又伏低做小，但等唐朝以為無事時又繼續侵唐，流氓嘴臉暴露無遺，最終得償所愿，損害了唐朝，保衛了金家政權。
此后，新羅占領了百濟故地及原高句麗在大同江以南的地區（這塊其實不大，只有今日北朝鮮的四分之一），大同江和鴨綠江之間的部分，是唐玄宗時新羅助唐朝攻渤海國，唐玄宗賜給他們的。而唐朝也鞏固了原屬高句麗的遼東地區的統治，東北亞局勢趨向定型。