。文度济海病卒。百济为僧道琛、旧将福信率众复叛，立故王子扶余丰为王，引兵围仁愿于府城。诏仁轨检校带方州刺史，代文度统众，便道发新罗兵合势以救仁愿。转斗而前，仁轨军容整肃，所向皆下。道琛等乃释仁愿之围，退保任存城。寻而福信杀道琛，并其兵马，招诱亡叛，其势益张。仁轨乃与仁愿合军休息。时苏定方奉诏伐高丽，进围平壤，不克而还。高宗敕书与仁轨曰：“平壤军回，一城不可独固，宜拔就新罗，共其屯守。若金法敏藉卿等留镇，宜且停彼；若其不须，即宜泛海还也。”将士咸欲西归，仁轨曰：“《春秋》之义，大夫出疆，有可以安社稷、便国家、专之可也。况在沧海之外，密迩豺狼者哉！且人臣进思尽忠，有死无贰，公家之利，知无不为。主上欲吞灭高丽，先诛百济，留兵镇守，制其心腹。虽妖孽充斥，而备预甚严，宜砺戈秣马，击其不意。彼既无备，何攻不克？战而有胜，士卒自安。然后分兵据险，开张形势，飞表闻上，更请兵船。朝廷知其有成，必当出师命将，声援才接，凶逆自歼。非直不弃成功，实亦永清海外。今平壤之军既回，熊津又拔，则百济余烬，不日更兴，高丽逋薮，何时可灭？且今以一城之地，居贼中心，如其失脚，即为亡虏。拔入新罗，又是坐客，脱不如意，悔不可追。况福信凶暴，残虐过甚，余丰猜惑，外合内离，鸱张共处，势必相害。唯宜坚守观变，乘便取之，不可动也。”众从之。时扶余丰及福信等以真岘城临江高险，又当冲要，加兵守之。仁轨引新罗之兵，乘夜薄城。四面攀草而上，比明而入据其城，遂通新罗运粮之路。俄而余丰袭杀福信，又遣使往高丽及倭国请兵，以拒官军。诏右威卫将军孙仁师率兵浮海以为之援。仁师既与仁轨等相合，兵士大振。于是诸将会议，或曰：“加林城水陆之冲，请先击之。”仁轨曰：“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。”于是仁师、仁愿及新罗王金法敏帅陆军以进。仁轨乃别率杜爽、扶余隆率水军及粮船，自熊津江往白江，会陆军同趣周留城。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，获其宝剑。伪王子扶余忠胜、忠志等，率士女及倭众并耽罗国使，一时并降。百济诸城，皆复归顺。贼帅迟受信据任存城不降。
先是，百济首领沙吒相如、黑齿常之自苏定方军回后，鸠集亡散，各据险以应福信，至是率其众降。仁轨谕以恩信，令自领子弟以取任存城，又欲分兵助之。孙仁师曰：“相如等兽心难信，若授以甲仗，是资寇兵也。”仁轨曰：“吾观相如、常之皆忠勇有谋，感恩之士，从我则成，背我必灭，因机立效，在于兹日，不须疑也。”于是给其粮仗，分兵随之，遂拔任存城。迟受信弃其妻子走投高丽，于是百济之余烬悉平。孙仁师与刘仁愿振旅而还，诏留仁轨勒兵镇守。初，百济经福信之乱，合境凋残，僵尸相属。仁轨始令收敛骸骨，瘗埋吊祭之。修录户口，署置官长，开通途路，整理村落，建立桥梁，补葺堤堰，修复陂塘，劝课耕种，赈贷贫乏，存问孤老。颁宗庙忌讳，立皇家社稷。百济余众，各安其业。于是渐营屯田，积粮抚士，以经略高丽。仁愿既至京师，上谓曰：“卿在海东，前后奏请，皆合事宜，而雅有文理。卿本武将，何得然也？”对曰：“刘仁轨之词，非臣所及也。”上深叹赏之，因超加仁轨六阶，正授带方州刺史，并赐京城宅一区，厚赉其妻子，遣使降玺书劳勉之。仁轨又上表曰：
臣蒙陛下曲垂天奖，弃瑕录用，授之刺举，又加连率。材轻职重，忧责更深，常思报效，冀酬万一，智力浅短，淹滞无成。久在海外，每从征役，军旅之事，实有所闻。具状封奏，伏愿详察。臣看见在兵募，手脚沉重者多，勇健奋发者少，兼有老弱，衣服单寒，唯望西归，无心展效。臣问：“往在海西，见百姓人人投募，争欲征行，乃有不用官物，请自办衣粮，投名义征。何因今日募兵，如此伫弱？”皆报臣云：“今日官府，与往日不同，人心又别。贞观、永徽年中，东西征役，身死王事者，并蒙敕使吊祭，追赠官职，亦有回亡者官爵与其子弟。从显庆五年以后，征役身死，更不借问。往前渡辽海者，即得一转勋官；从显庆五年以后，频经渡海，不被记录。州县发遣兵募，人身少壮、家有钱财、参逐官府者，东西藏避，并即得脱；无钱参逐者，虽是老弱，推背即来。显庆五年，破百济勋，及向平壤苦战勋，当时军将号令，并言与高官重赏，百方购募，无种不道。洎到西岸，唯闻枷锁推禁，夺赐破勋，州县追呼，求住不得，公私困弊，不可言尽。发海西之日，已有自害逃走，非独海外始逃。又为征役，蒙授勋级，将为荣宠，频年征役，唯取勋官，牵挽辛苦，与白丁无别。百姓不愿征行，特由于此。”陛下再兴兵马，平定百济，留兵镇守，经略高丽。百姓有如此议论，若为成就功业？臣闻琴瑟不调，改而更张，布政施化，随时取适。自非重赏明罚，何以成功？臣又问：“见在兵募，旧留镇五年，尚得支济；尔等始经一年，何因如此单露？”并报臣道：“发家来日，唯遣作一年