唐高宗时，朝鲜半岛分成三国：高句丽、百济和新罗。六年，高句丽与百济联军攻新罗，新罗遣使乞援
于唐，高宗遂先后派兵出击高句丽和百济。至龙朔三年663年，唐大将刘仁轨大败援助百济的倭国军于白江口，破百济，其国王奔高句丽。总章元年668年，唐军攻占平壤，灭亡高句丽。
高宗即位不久，西突厥阿史那贺鲁破乙毗射匮可汗，自号沙钵罗可汗。永徽六年，唐遣程知节西击沙钵罗可汗，从此连年用兵西域。至显庆二年657年，唐大将苏定方等大破西突厥，沙钵罗奔石国今乌兹别克斯坦首都塔什干一带，被擒。西突厥亡。高宗以其地分置昆陵、蒙池二都护府。次年，徙安西都护府于龟兹今新疆库车。
唐代的版图，以高宗时为最大，东起朝鲜半岛，西临咸海一说里海，北包贝加尔湖，南至越南横山，维持了32年。
观十七年643年，太子李承乾被废，晋王李治被立。在侍奉太宗之际，武氏和李治相识并产生爱慕之心。唐太宗死后，武氏依唐后宫之例，入感业寺削发为尼。永徽元年650年五月，唐高宗在太宗周年忌日入感业寺进香之时，又与武氏相遇，两人相认并互诉离别后的思念之情。永徽二年651年五月，唐高宗的孝服已满