出兵增援百济，遂命熊津道行军总管、右威卫将军孙仁师发山东水军七千人开赴熊津，援助刘仁轨。于是百济地区再次陷入僵持，双方都在等待援军。
倭国天智天皇以援助百济为名，令倭将毛野稚子等率领倾国精锐两万七千余人向新罗发起进攻，夺取了沙鼻歧，奴江二城，切断了唐军与新罗的联系。不久孙仁师率部抵达熊津，与刘仁轨、刘仁愿会师，唐军兵势大振。
唐军立即召开军事会议，商讨下一步的作战计划。会上有人认为“加林城水陆之冲，请先击之。”但刘仁轨觉得此举不妥，并提出了自己的方案，他说：“加林险固，急攻则伤损战士，固守则用日持久，不如先攻周留城。周留，贼之巢穴，群凶所聚，除恶务本，须拔其源。若克周留，则诸城自下。”
此举得到唐军诸将的一至认可，于是于是唐军分为二路：刘仁愿、孙仁师和新罗王金法敏率陆军前进；刘仁轨则与部将杜爽、百济降将扶余隆率水军与粮船从熊津江入白江而下，和陆军会合，同攻周留城（在今韩国扶安，建在白江河口上游不远处的左岸山地上，三面环山，一面临水）。
九月初八，孙仁师等在白江打败百济残余部队及倭兵，攻克周留城。由于周留告急，倭将庐原君臣率水军万余渡海而来，准备自