餘五咄六聞賀魯敗，各向南道降於步真，於是西蕃悉定。唯賀魯及咥運率其牙內餘眾而奔，定方追之，複大戰於伊麗水上，殺獲略盡。賀魯及咥運十餘騎逼夜亡走，定方遣副將蕭嗣業追捕之，至於石國，擒之而還。高宗臨軒，定方戎服操賀魯以獻，列其地為州縣，極於西海。定方以功遷左驍衛大將軍，封刑國公，又封子慶節為武邑縣公。俄有思結闕俟斤都曼先鎮諸胡，擁其所部及疏勒、朱俱般、蔥嶺三國複叛，詔定方為安撫大使，率兵討之。至葉葉水，而賊保馬頭川，於是選精卒一萬人、馬三千匹馳掩襲之，一日一夜行三百裏，詰朝至城西十裏。都曼大驚，率兵拒戰於城門之外，賊師敗績，退保馬保城，王師進屯其門。入夜，諸軍漸至，四麵圍之，伐木為攻具，布列城下。都曼自知不免，麵縛開門出降。俘還至東都，高宗禦乾陽殿，定方操都曼特勒獻之，蔥嶺以西悉定。以功加食邢州钜鹿真邑五百戶。顯慶五年，從幸太原，製授熊津道大總管，率師討百濟。定方自城山濟海，至熊津江口，賊屯兵據江。定方升東岸，乘山而陣，與之大戰，揚帆蓋海，相續而至。賊師敗績，死者數千人，自餘奔散。遇潮且上，連舳入江，定方於岸上擁陣，水陸齊進，飛楫鼓噪，直趣真都。去城二十許裏，賊傾國來拒，大戰破之，殺虜萬餘人，追奔入郭。其王義慈及太子隆奔於北境，定方進圍其城。
義慈次子泰自立為王，嫡孫文思曰：“王與太子雖並出城，而身見在，叔總兵馬，即擅為王，假令漢兵退，我父子當不全矣。”遂率其左右投城而下，百姓從之，泰不能止。定方命卒登城建幟，於是泰開門頓顙。其大將禰植又將義慈來降，太子隆並與諸城主皆同送款。百濟悉平，分其地為六州。俘義慈及隆、泰等獻於東都。定方前後滅三國，皆生擒其主。賞賜珍寶，不可勝計，仍拜其子慶節為尚輦奉禦，定方俄遷左武衛大將軍。乾封二年卒，年七十六。高宗聞而傷惜，謂侍臣曰：“蘇定方於國有功，例合褒贈，卿等不言，遂使哀榮未及。興言及此，不覺嗟悼。”遽下詔贈幽州都督，諡曰莊。