当时，尽管唐新联军已从三面包围了周留城，但百济只要能确保周留至白江一线安全畅通，就能得到日本从海上的支援，从而据险固守。因此，白江成为维系周留存亡的生命线，两军都誓在必争。
唐新水军首先到达白江江口。27日，日本水军也从海上抵达白江，两军遭遇。从当时双方的实力来看，唐朝水军七千余人，一百七十艘战船；日本水兵万余，一千多艘战船。日本虽然在人、船数量上有优势，但唐朝水军船坚器利，武器装备优于日本。对于这次战斗，《旧唐书．刘仁轨传》记载：“仁轨遇倭兵于白江之口，四战捷，焚其舟四百艘，烟焰涨天，海水皆赤，贼众大溃，余丰脱身而走。”
由上可知，此战唐将刘仁轨首先采用以逸待劳的战略战术，以旺盛的士气，率战船阵列于白江，因而在第一次较量中，轻而易举地就使日本“不利而退”。
接着在次日的战事中，又利用唐军之战船高大坚固的优势，将日本的船只左右夹住，使其不得回旋，再施以火攻战术，焚日本之战船四百多艘，取得了战斗的最后胜利。中国历史上的第一次抗日战争至此结束，日本势力彻底退出了朝鲜半岛。
