遼東戰役結束後，唐軍參謀部提交了一份戰略計劃。
這份計劃認為，高麗的城池多是依山而建，易守難攻，對高麗作戰應該采取長期戰略，重點在於打擊高麗的經濟。隻要輪番派出軍隊襲擊其邊境，迫使農民放棄耕地而退守城池，幾年之後，高麗將出現糧荒，到時可不戰而奪取鴨綠江以北的土地。
唐太宗認可了這份戰略計劃。
貞觀二十一年（647年），唐軍開始實施旨在打擊高麗經濟的作戰計劃。唐軍兵分兩路，分別由陸上與海上發起進攻。陸軍由名將李世勣統率，轄三千中央軍以及營州駐軍，估計總數一兩萬人，向北挺進，渡過遼河，進入高麗，連續進攻南蘇等城，主要襲擾城外的農耕區。為了保護耕地，高麗守軍被迫出城迎戰，被李世勣擊破，又逃回城內，李世勣便把城郊的房舍一把火統統燒光了。
海軍司令牛進達率艦隊，從萊州橫渡渤海。一萬多名海軍士兵在遼東半島登陸後，一路向腹地挺進，與高麗軍隊進行大大小小一百多次戰鬥，均獲勝利。牛進達占領石城後，兵臨積利城（今遼寧瓦房店）。城中守軍一萬餘人傾巢而出，高麗軍隊長於守城，卻不善於野戰，結果遭唐軍的迎頭一擊，損失二千餘人。
兩路大軍在取得了預期作戰成果之後，主動班師回國。這次出兵的規模並不大，可見唐太宗已經將這次戰爭限定為有限戰爭。第二年，貞觀二十二年（648年），朝鮮半島南部的新羅國王金善德去世，其妹金真德繼位。新羅與唐王朝的關係很好，借此時機，唐太宗又一次發動對高麗的戰爭，以表明支持新羅王國的決心。這次遠征總司令由薛萬徹擔任。三萬名海軍乘大型戰艦，從重要軍港萊州啟程，跨海作戰，直撲高麗王國。先頭艦隊在高麗境內海岸登陸。高麗發現唐軍艦隊之後，馬上集結了五千人的步、騎兵混成團，在離海岸線不遠的易山布置防禦線。唐軍登陸部隊在指揮官古神感的指揮下，突破易山防線，高麗守軍抵擋不住，敗下陣去。
入夜時分，高麗又集結了一萬多人，企圖偷襲唐軍的船隊。古神感早有預料，事先設下了伏兵。前來偷襲的高麗戰士還沒靠近戰船，便遭伏擊，吃了一陣亂箭，丟下不少屍體，倉皇而逃。
薛萬徹則率艦隊主力，沿著鴨綠江溯流而上，攻克高麗重要堡壘泊灼城，俘獲大量高麗士兵，並得到大量的糧食物資。唐軍艦船遊弋於鴨綠江中，橫行無阻，高麗采取堅壁清野的戰術，薛萬徹也沒有深入內陸作戰。
九月，天氣轉寒之際，唐軍艦隊撤離高麗，返回國內。
唐太宗判斷，經過數次戰爭之後，高麗王國無論在軍事上還是在經濟上都遭到了重大的打擊。這位天可汗是一位不達目的絕不肯罷休的人，他決心一鼓作氣，消滅高麗。
根據唐太宗的設想，將在次年（649年）出動三十萬大軍，一舉征服高麗。為了這次龐大的遠征，首先要儲備一年以上的軍糧，同時，鑒於第一次遠征所遭遇的運輸瓶頸，龐大的運輸是牛馬這些牲畜運載工具所無法承受的，必須要使用更多的大型船隻從海上進行運輸補給。
大唐帝國掀起造船的狂潮。
大型船隻的建造基地設在內地的劍南道，即現在四川、雲南一帶。所建的大型船隻的長度可達百尺，寬達五十尺，建成之後，經過三峽進入長江中下遊，然後出海抵達萊州軍港。除了劍南道造船基地之外，唐太宗又陸續下令在越州、婺州、洪州等地也建造艦船與雙舫船，總計建造了一千一百艘。
同時，唐朝在渤海灣烏胡島儲存了大量的糧食以及武器。萬事俱備，隻欠東風，然而，公元 649年唐太宗突然去世，使得征服高麗戰爭往後拖延了。
乘唐帝國新立皇帝之機，高麗、百濟、新羅都派出使節向帝國進貢。
唐高宗對三個國家都提出警告，不要相互進攻，否則大唐帝國就要出兵討伐。顯然，唐高宗並沒有繼承唐太宗的遺誌，在預定的 649年出兵高麗。新政府要有一個適應期，還要保持貞觀時代的穩定與繁榮，唐高宗因此沒有貿然大舉用兵遼東。