唐军围攻平壤一个多月，未能攻克，战局又重新陷入停滞。不过李勣这次没有再感到为难，他拒绝了部下加强攻城力度的提议，派人把泉男生召来，问他怎么办。
泉男生纵便初衷并不是想灭亡自己的国家，但他的命是大唐救的，又被十几万唐军挟持，早已不能掌握自己的命运。他向李勣献计道：“本国的大权虽然操纵在我弟泉男建手中，但他并非国王，真正的国王名叫高藏，总管大人不如先设法将他招降。“李勣听从该计，让泉男生与留在城内的亲信联络。不久后，高藏见形势危急，果然和一部分官员打算出城投降唐军，奈何泉男建对他监视得紧，最终只有九十多人奉高藏的命令混出了城，到李勣军中报到。李勣对他们以礼相待，又问他们城内形势如何。其中有一人道：“泉男建亲自在北门督战，而在平壤南门，镇守此处的是其部下，名叫信诚。我素知信诚为人怯弱，如果唐军猛攻南门，他支撑不了数日就一定会打开城门。”
李勣大喜，下令唐军在北门虚设旗号，暂缓进攻，改将主攻的地点放在南门。才过五日，信诚果然秘密派人与李勣联络，请求作为内应。得李勣承诺，保证饶他不死后，信诚随即下令打开了平壤城南门，十余万唐军大声呐喊，一鼓作气全部冲入城内，放火焚烧其他各处城门，随着烈焰冲天，高句丽国王被俘，国都沦陷。泉男建尚欲挣扎，然而寡不敌众，很快也被唐军俘虏，许多唐军将领都想杀了他领功，泉男生苦苦为其弟求情，这才作罢。
至此，困扰了隋唐两朝大半个世纪的高句丽被彻底平定，高句丽是个大国，经战后核计，降于大唐的城池共计一百七十六座，军民共计六十九万余户（约三百五十万人）。消息传至长安，唐高宗悲喜交集，下诏李勣：“把高藏、泉男建等高句丽王侯尽快带回国内，朕要率领他们，前往昭陵（唐太宗的陵墓）向父皇祭拜！”李勣向皇帝请示留守辽东的人选，唐高宗批示道：“难道还有比薛仁贵更合适的吗，高句丽人都把他视作神灵啊！”
该年十二月，经过两三个月的水陆跋涉，李勣大军高奏凯歌，押着高藏、扶余丰等一群身份显赫的俘虏回到了长安。完成献俘仪式后，唐高宗因高藏不掌握国家实权，下诏赦免他的罪行，任命为工部尚书；泉男生、信诚二将因相助唐军征战有功，亦分别官授右卫大将军、银青光禄大夫。而泉男建则因驱逐其兄，自任莫离支，又在唐军兵临城下时负隅顽抗，论罪发配黔中（即今天的贵州省），另一位百济王室扶余丰情况与他类似，同样被流放至岭南。唐军方面，自主帅李勣以下，但凡参与此战的将领皆有各种级别的赏赐。唐高宗根据管理漠北、百济等地区的经验，之后将高句丽国拆分为九个都督府、四十二州、一个余县，受以高句丽国都平壤为中心所设的安东都护府统一监管，安东都护以下，各地都督、刺史、县令，主要由高句丽国人担任，这也是大唐以夷制夷政策的延续。
唐朝首任安东都护，名叫魏哲，和之前的郑仁泰一样，这也是位名气不大，但资历很高的老将。魏哲就任安东都护不到半年便因病去世，境内的九府四十二州趁机效仿之前的百济将领，也发起了一场“复国运动”，大量州县都脱离了唐朝的控制。唐高宗无奈，只得让之前担任魏哲副手的薛仁贵接任安东都护一职，交给他两万军队平叛。薛仁贵上任后不久，高句丽人的“复国运动”即被轻易平定，唐高宗担心薛仁贵平叛过程中杀戮太多，派遣特使前往查看，特使回国后奏道：“陛下放心，薛将军治理高句丽期间，并未妄害一人。他采取的平叛方法，是抚养孤儿，赡养老人，治理盗贼，提拔任用高句丽的人才，表彰奖励品德高尚、行为优异的百姓。高句丽人都对他非常爱戴，以至于一时间忘记了亡国之痛。”
说来也是奇怪，在漠北和辽东，薛仁贵早已经被敬称为“战神”，所到之处，敌军无不敬服，甚至见了他干脆直接投降；但在大唐国内，他的能力却依然被人质疑，就比如说以他在攻灭高句丽一役中立下的赫赫战功（除了主帅李勣，薛仁贵此役的功绩远远超越其他人），战后，首任安东都护竟不是他，实在令人百思不得其解。细细想来，实在是薛仁贵此人的用兵特点太过于剑走偏锋—说他不懂谋略吧，他不但懂，而且还是用计高手；说他懂谋略吧，他基本不看兵法，打仗的方式永远是亲自和敌军肉搏，总是不能向李勣、苏定方看齐，也学习一下运筹帷幕的指挥艺术，所谓“一力降十会”，说的就是他这样的人。
不知不觉，薛仁贵已经从军二十多年了，虽然他参军的初衷（衣锦还乡）已经实现，但年近六旬尚未以主帅的身份指挥一场大战役，对一位从无败绩的“战神”来说，确实是莫大的遗憾。公元670年，距离薛仁贵出任安东都护仅过一年，朝廷突然召他回朝。薛仁贵回国后，唐高宗当着群臣的面，非常严肃地问他：“恩公，朕打算打一场大仗，并由你担任主帅，不知你可敢当此任？”
薛仁贵一听这话，就知道这场战争的难度绝对低不了—皇帝为了保持威仪，从未当众称呼他为“恩公”。薛仁贵反应过来后，急忙跪拜道：“能为陛下分忧，臣万死不辞。”
“很好，在你归国之前，朕与众爱卿商议已久，皆认为除了你，无人堪当此重任…”待唐高宗细述过来龙去脉，薛仁贵才明白，他接手的是一项何等艰巨的任务—用“难如登天”来形容也绝不为过。
论及该任务细节，当从松赞干布和文成公主和亲一事说起。早前说过，唐太宗时期，吐蕃国赞普松赞干布曾多次遣使入长安求亲，而求亲成功的那一次（也就是最后一次），吐蕃国派出的使者名叫噶尔东赞，史书中称之为：禄东赞。禄东赞之所以能成功说服唐太宗，除了吐蕃国当时开出了三个非常优厚的条件，还有一个很重要的原因，就是禄东赞本人非常机智—有一个传说，说松赞干布为了迎娶文成公主，被迫解答唐太宗出的几道难题，比如用线穿九曲孔眼的明玉，辨认一百匹母马和一百匹小马的母子关系，辨认真假公主等等…（很多故事书上都有，具体的就不详述了），松赞干布全部成功过关，所以唐太宗在三个条件的基础上，顺水推舟答应了亲事。其实这个传说是真的，不过解答这些难题的人不是松赞干布本人，而是他派出的使者禄东赞。唐太宗没想到世上竟有如此聪明的人，甚至想用高官厚禄和美色诱惑禄东赞，把他留在唐朝为官。最终，禄东赞婉拒了唐太宗的美意，与李道宗一道护送公主回国。十年之后，在位时期基本奉行亲唐政策的松赞干布去世，其孙芒松芒赞继任赞普之位。因芒松芒赞年幼即位，实际掌握吐蕃实权的正是之前屡立大功，已经晋升为大论（吐蕃国对丞相的称谓）的禄东赞。
禄东赞成为吐蕃国的摄政王后，和之前的渊盖苏文一样，也以挑战唐朝的霸主地位为己任。而且，禄东赞聪明绝伦，治国能力比渊盖苏文杰出的多，吐蕃国在他的经营下，很快就和大唐有并驾齐驱之势。禄东赞明白挑战大唐是一项长期工作，于是摄政初期，他对内勤治军队，详细构划对唐作战的策略，对外，却三番五次向大唐示好，并且给予唐朝的公主（文成公主）非常好的礼遇和名誉。又经过十年的经营，禄东赞见自己已兵强马壮，趁唐朝与百济、高句丽之间的战争经营得如火如荼之际，突然发动数十万大军入侵吐谷浑，吐谷浑军队一触即溃，该国可汗慕容诺曷钵逃奔凉州向唐朝求援，等到苏定方临危受命，被调往西部前线时，吐谷浑事实上已经灭亡，该国的土地全部被吐蕃兼并，仅是因为禄东赞顾忌苏定方的威名，不敢对唐朝正式宣战而已。公元667年，禄东赞去世，其子论钦陵（全名噶尔钦陵赞卓）按照禄东赞的遗嘱，依旧牢牢把吐蕃国大权继续操纵在手中，从而完成他父亲未竟的事业—打败大唐。禄东赞病故的同年，苏定方老将军也在唐朝西北边陲去世，享年七十六岁。苏定方的智谋足以和禄东赞媲美，临终之前，他也留了道遗嘱：论钦陵的谋略不在其父禄东赞之下，一旦得知我的死讯，一定会入侵大唐，所以将士们必须隐瞒我的死讯，以防被吐蕃发觉。由于其帐下士兵忠实恪守了该命令，不但吐蕃军队被蒙在鼓里，连唐高宗也是在苏定方去世很久之后，才意外得知了此事。唐高宗不胜悲痛，追赐了苏定方许多官爵和封号，子孙后代亦有恩宠；同时，忌惮苏定方威名，论钦陵也渐渐得知了此事，如苏定方生前所担心的一样，吐蕃终于正式向大唐宣战。在新任吐蕃大论论钦陵的率领下，吐蕃大军走出了已被他们降服数年的吐谷浑领土，向吐谷浑以北的安西四镇又发起了攻势。