通过这次射箭表演，唐高宗对薛仁贵仅凭个人武艺就能打胜仗之事已无质疑。不过，他内心底依然觉得这种会射箭的本事只能算小把戏，在战场上用处不大，相比之下，他宁可薛仁贵再多献几条好的计谋。毕竟战场不是江湖，对方不会听说你是“白袍神箭”还主动找你单挑，从薛仁贵之前打赢的那三仗来看，也不过是规模极小的遭遇战—正因为对方人数不多，才可以轻易看出谁是主将；至于他的这项技能到底能不能在数万人对数万人级别的大战中发挥作用，还有待验证。所以不久之后，有唐朝将领刘仁轨向朝廷献计：“高句丽之所以难以击败，是因为该国背后有百济的支持，故能专心向北，无须顾忌南方。因此，欲灭高句丽，不如先灭百济，百济一旦被攻克，我大唐的军队便能从南、北两个方向同时向平壤发起进攻。“唐高宗赞同刘仁轨的观点，却在物色此战主帅时直接将薛仁贵忽视，他派人赶往西域询问苏定方的近况，明确表示：在苏老将军回国之前，唐朝与百济之间的战争只能暂时搁置。
苏定方在西域其实很忙，打败西突厥后，他安顿好该国民众，布置好唐军在碎叶城一带的守卫力量，不久，原先沙钵罗可汗的部下，替西突厥镇守葱岭以西的思结阙俟斤都曼又率军跨过葱岭，占领了西域南道已被唐朝设为“安西四镇”之一的于阗。苏定方为此，不得不转战葱岭以西，最终他又成功打败了思结阙俟斤都曼，将唐朝的西部疆域一直向西推进咸海（位于哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦交界处的咸水湖）。要说明的是，这一战唐军讨伐的对象只是西突厥的残余力量，论难度虽然比讨伐沙钵罗可汗之战要小得多，却在无意间创造了一项后人无法超越的记录：那就是华夏民族首次把疆域拓展至葱岭以西，与今天的伊朗国接壤。对地理有兴趣的朋友可以对照今天的世界地图，但凡国名中带有“斯坦”二字的国家，以及阿富汗大部，巴基斯坦北部，几乎都被苏定方所率的唐军征服。
受冷兵器时代的条件制约，唐高宗时期唐朝版图在西方的扩张，已经大大超越了传统西域的概念，只能用“趋于极致”一词来形容。除了还处在茹毛饮血时期、不知外面世界的非洲、美洲大陆，亚欧各国无不对唐朝的强势扩张速度感到敬畏，从此，华夏子民又多了一个称谓：唐人，这一称谓一直沿用至今。
缔造这一伟大成就的苏定方本能和班超一样，成为新的中亚总督。但由于唐朝东北的战事也需要他，唐高宗被迫将其召回，用他挂帅再战百济。显庆五年，公元660年二月，苏定方押解都曼回朝述职，一个月后即被任命为：神丘道行军大总管，率大军十余万征讨百济。百济的宿敌，朝鲜半岛三国之中实力最弱的新罗国国王金春秋得知此讯，喜不自胜，忙遣使答谢唐朝皇帝，并派出五万军队迎接苏定方的到来，请求跟随其征讨百济。唐高宗见其意诚，任命金春秋为：嵎夷道行军总管，允准新罗军队进入百济境内。
百济的国力其实比新罗强不了多少，之所以此前百济、新罗两国交战，百济一直是占优的一方，其主因是因为有高句丽在背后替百济撑腰。而到这时，在唐朝持续不断的打击下，国土日渐局促的高句丽连保全自己都成问题，根本无法对百济进行同等规模的增援。所以苏定方征百济之战，和征讨都曼之战一样，从战役打响之初起又无任何悬念，该年六月，苏定方率唐军乘坐数百艘战船在百济国西部海岸登陆，然后仅费时不到一个月，就摧枯拉朽地攻克了百济都城：泗沘城（在今韩国忠清南道扶余郡），百济国国王和长子、次子相继投降。战后，苏定方沿用他管理中亚的方法，在百济国内设置了五座都督府，各辖该国五部之一，分别委任唐朝官员管辖。这五部，相当于中原地区的五个州，分别名为：熊津、马韩、东明、金连、德安，总计辖有三十七郡，二百余县，百姓七十六万户。
三年之内，连续灭除三国，擒获三王（三王分别是西突厥可汗、都曼、百济国国王，并无颉利可汗），自恃功绩比较李靖已相差不大的苏定方难免骄傲起来。于是在率军攻克百济国，并将该国领土纳入大唐疆域之后，苏定方在创造另一项记录：华夏民族首次征服朝鲜半岛南部（汉武帝时期，汉朝仅占领朝鲜半岛北部）的同时，他所领导的唐、新罗联军在百济国内大肆劫掠。百济军民本已臣服唐朝，因不堪唐、新罗军队的恶行，竟响应黑齿常之等百济将领的号召，旋即展开了一场声势浩大的“百济复国运动”。很快，百济五部，二百余县几乎全部脱离唐朝的控制，纷纷恢复独立。苏定方无力镇压，只得带着十万大军、百济国王父子，以及百济国贵族近百人灰头土脸的暂时撤军回国。
唐高宗没想到苏定方也会有失手的时候，颇觉遗憾，不过他并未因此责罚苏定方；相反，他亲临东都洛阳，在这里举办了一场盛大的献俘仪式，庆祝唐军押着百济国君臣凯旋归来，期间，赐给苏定方和帐下众将的珍宝不计其数。自知晚节不保的苏定方对此甚感羞愧，当着皇帝的面发下誓言：“陛下放心，待到来年，臣定当二征百济，届时一定会将该地军民彻底降服。”
唐高宗拍了拍老将军的肩膀，说道：“这就不必了，因为朕有更重要的任务要交托给你。”
“什么任务，比镇抚百济国更重要？”
“朕即将效仿先帝，御驾亲征高句丽。你随朕出征，负责沿途保驾护航。至于百济之乱，朕已物色好其他将领前往平定。”