10月21日，唐罗联军开始围攻百济叛乱发源地任存城，但守将迟受信抵抗顽强，唐罗联军连续围攻一个月也没能破城。
大唐高宗皇帝的圣旨到达，要求新罗与百济王子扶余隆盟誓，但新罗方面以百济局势尚未平息为由，拒绝，并于11月4日班师回国。
新罗真正想做的，是利用百济乱局未定的局面进行反唐斗争，继续兼并该国领土，它不愿意在任存山这根难啃的骨头上再花精力。
接下来，唐军独自面对百济残部据守的最后一道堡垒任存城。
任存城为一座山城，石头堡垒四周又有大栅，被百济叛军经营多年，兼借地势之险，可谓固若金汤。
但是在这一战局胶着之时，唐军方面成功招降了在任存山一带割据的黑齿常之及其别部将领沙吒相如。
刘仁轨再次做出大胆决断，让刚刚归降的原百济将领黑齿常之、沙吒相如二人各率其子弟兵反攻任存城。但孙仁师将军表示反对，他对黑齿常之持怀疑态度，担心其再次反叛。 。 想看书来
八 中日千年第一战（5）
刘仁轨将军的政治智慧与知人善任再次得以彰显，他认为黑齿常之与沙吒相如本是忠勇有谋、敦信重义之人，“向者所托，未得其人”，如今，正是其感激报效之时，完全可以放手任用。
在刘仁轨看来，黑齿常之的叛乱，完全是苏定方的不良举措造成的。
在此关键时刻，刘仁愿果断采纳刘仁轨的方案，起用沙宅相如、黑齿常之，并发给他们粮草和兵器。
刘仁轨的信任和理解使黑齿常之非常感动，二将不负所望，在短时间内顺利拿下任存城。城中百济守将迟受信抛妻弃子，只身逃往高句丽。
黑齿常之后来成长为大唐王朝著名的军事将领，二十年后在武则天时代因破后突厥受封燕国公。百济战后，他被召回，戎马半生，身经百战，长年经营西域，败突厥、制吐蕃。不幸的是，在武则天恐怖政治时期未能身免，在狱中自缢而死，终年六十岁。
至此，大唐百济之乱完全平叛，前后历时三年零三个月。
熊津道行军大总管孙仁师、熊津都督府都督刘仁愿将捷报送回长安，同时也将鸡林州都督新罗王金春秋拒绝与熊津州都督百济王子扶余隆结盟之事禀报。
大唐高宗在欣喜之余也开始预感到半岛局势的不够明朗。在他的直接压力之下，新罗方面与扶余隆勉强盟誓。
公元665年（唐麟德二年），在刘仁愿的主持下，鸡林州大都督新罗王金法敏与熊津都督扶余隆在熊津城筑坛盟会，在表面上实现了将新罗与百济纳入大唐的鸡林州与熊津州两个羁縻州的和平体系之中。
平定日本支持下的百济叛乱之后，唐高宗任命百济国末代王子扶余隆为熊津都督，并诏刘仁轨将兵镇守百济，孙仁帅、刘仁愿还朝。由于扶余隆不愿赴任，刘仁轨转任检校（代理）熊津都督，暂时成为大唐在百济的最高军政长官。
大唐气象之所以在高宗时期得以延续，并承前启后，从刘仁愿将军归朝之后发生的一件事情中我们可以得出其原由。
刘仁愿回到京师之后，高宗皇帝问他：“卿在海东，前后奏事，皆合机宜，复有文理。卿本武人，怎能有这般的本事？”
刘仁愿不可能不清楚，前方大捷回京面圣之日，也是论功受赏之时，但他却这样答道：“此皆刘仁轨所为，非臣力所能及也。”
高宗皇帝很高兴，遂加刘仁轨六阶官，并正式授之为带方州刺史（此前为检校带方州刺史，即代理），还在长安城里为其建造了一处大房产。刘仁轨的妻、子也都得到了赏赐，远在海东之地的刘仁轨在不久之后还将受到上谕嘉奖。
站在一旁的上官仪说了句公道话：“仁轨