早在隋初，文帝对高丽王高阳（一作汤，当为笔误）“虽称藩附”，但“诚节未尽”予以极大的关注。隋朝平陈之后，高丽的背隋倾向日益显露。如高阳王鉴于陈之灭亡，对隋朝深怀戒备之心，“治兵积谷，为守拒之策”；在其近邻恃强称雄，“驱逼靺鞨，固禁契丹”，导致东北各族动荡不安；高阳“又数遣马骑，杀害边人”，侵犯隋朝边境；隋朝遣使至高丽抚慰，而高阳“乃坐空馆，严加防守”，“畏其访察”（注：《隋书》，卷81，高丽传。）。开皇十七年（597年），文帝赐高阳玺书，严肃指出他的越节和不臣行为：“朕于苍生悉如赤子，赐王（高阳）土宇，授王官爵，深恩殊泽，彰著遐迩。王专怀不信，恒自猜疑，常遣使人密觇消息，纯臣之义岂若是也？”但文帝对高阳的种种背离行动，只是“训导”，不加追究，不罢黜高阳王位并更换官属。以前之“愆违，一已宽恕”，但希望高阳自“今日以后，必须改革。守藩臣之节，奉朝正之典，自化尔藩，勿忤他国，则长享富贵，实称朕心”。高阳得文帝玺书后，“将奉表陈谢”，但因其病死而作罢（注：《隋书》，卷81，高丽传。）。高阳死后，其子高元嗣位。文帝对高元例行册封，并“优册元为王”（注：《隋书》，卷81，高丽传。）。但高元的反隋行动却有增无已，公然出兵入攻隋境。开皇十八年（598年）， 隋营州总管率军击退高元所率靺鞨兵万余骑于辽西。接着，文帝命汉王杨谅、总管王世积并为行军元帅，“将水陆兵30万伐高丽”。“下诏黜高丽王元官爵”。杨谅、王世积率陆路军，出临渝关，至辽西，因“饷运不继，军中乏食，复遇疾疫”而无法渡辽水再进；水军总管周罗率兵由海路向平壤进发，亦因遭风浪所阻，“船多沉没”，损失甚巨。但高元“亦惶惧遣使谢罪”，上表自责为“辽东粪土臣元”。文帝“于是罢兵，待之如初”（注：据《隋书》，卷81，高丽传；《资治通鉴》，卷178，隋文帝开皇十八年二月、六月、 九月。）。隋朝与高丽暂告和解。至大业（605年～618年）前期，炀帝以大败突厥、平定吐谷浑、抚定西域、震慑“天下”而对边境各族大树“天威”，对以前屡悖臣礼、不守臣节、敢于与朝廷抗衡的高丽动向尤其敏感和关注。高丽王高元此前的“谢罪”和解，不过是一种权宜之计，而与隋朝的离心和敌意并未改变。如开皇十七年文帝对高丽用兵时，地处高丽近邻而为隋朝藩属的百济王余昌奉表，在隋军进入高丽境后“请为军导”。此后高丽“颇知其事，以兵侵掠其（百济）境”，其伺机报复并发泄对隋朝的不满昭然若揭。大业三年（607年）， 炀帝出塞北巡，意在“耀兵”，扬其君威。前已内附的突厥启民可汗及奚、霫、室韦等族酋长几十人皆来朝见。惟高元不仅不遣使朝见，反而派使臣来到启民住所，企图私通突厥。“启民不敢隐”，引高丽使面见炀帝。此事引起隋朝君臣的极大不满。黄门侍郎裴矩当即向炀帝上奏状，陈述高丽自周武王以来一直是中国王朝的封地，“汉、晋皆为郡、县”，“今乃不臣，别为异域”，高祖（文帝）“欲征之久矣”。但因命将“杨谅不肖，师出无功”而罢。今陛下威震“天下”，又值北巡盛事，高丽竟敢不遣使朝拜，“使此冠带之境，仍为蛮貊之乡乎”？炀帝采纳了裴矩之奏状，命高丽使还后转达高元，“勿自生疑惧，存育之礼，当如启民”；若再拒绝“朝觐”，将“往巡彼土”（注：《隋书》，卷67，裴矩传；卷81，高丽传。《资治通鉴》，卷180，隋炀帝大业三年四月、 五月、六月；卷18，隋炀帝大业六年十二月。）。高元对此仍“不用命”，我行我素。炀帝认为高元一再“亏失藩礼”，如此胆大妄为，他的君主地位受到藩属的严重挑战，以裴矩为首的大臣们声讨高丽的议论也更为激烈，因此决定出动大军征伐高丽（注：《隋书》，卷67，裴矩传；卷81，高丽传。《资治通鉴》，卷181，隋炀帝大业六年十二月。）。
    大业八年（612 年），炀帝亲率大军百余万分水陆两路进攻高丽。陆路军分左、右各12军出辽西入高丽境。越过辽水的隋军包围辽东城（今辽阳）。高丽兵力守之，隋军屡攻未破，被牵制于辽东城附近。前军大将左翊卫大将军宇文述等军渡过鸭绿江，进抵平壤城（高丽王城，今朝鲜平壤）下，被高丽兵全力反击，全军溃于萨水（今朝鲜清川江）。右翊卫大将军来护儿为水军总管率军从东莱渡海至浿水（今朝鲜大同江），不待诸军会师孤军攻入平壤城，被高丽兵全力伏击大部歼灭。此次战役，隋军小胜而后大败。实际参战陆路各军“凡三十万五千”人，及还军仅剩“二千七百人”。水路各军损失亦巨，来护儿“精甲四万”，及“还者不过数千人”，仅卫文昇 “一军独全”。隋军以失败告终（注：《隋书》，卷81，高丽传；《资治通鉴》卷 181， 隋文帝大业八年正月、二月、五月～七月。）。大业九年（613年），炀帝命大军再次进攻高丽并亲赴辽东督战。隋军仍分陆海两路进发。陆路宇文述与上大将军杨义臣率军趋平壤。左光禄大夫王仁恭率军出扶余道围攻新城（今抚顺），“高丽兵数万拒战”，王仁恭率劲骑“击破之”。高丽兵据婴城死守，王仁恭军“四面攻围”，双方进入激战中。接着，炀帝命诸将围攻辽东城，“听以便宜从事”。隋军采用多种战具攻城，“飞楼、橦、云梯、地道四面俱进”，而高丽兵“应变拒之”。激战持续20余日胜负未决，双方“死者甚众”。其他各军尚在进发中。宇文述、杨义臣军才抵鸭绿江，来护儿水军刚集东莱（前莱州）备舰待发。此时，负责军输督运的礼部尚书杨玄感乘机发动兵变，从黎阳（属汲郡）起兵进逼京都洛阳。炀帝急忙引军西还。杨玄感之反被镇压，但此次出征高丽之役也无果而废（注：《隋书》，卷 4，炀帝纪下；卷81，高丽传。《资治通鉴》，卷 182，隋炀帝大业九年四月、六月～八月。）。大业十年（614年），炀帝第三次发军进攻高丽， 仍分陆海两路进发。炀帝已先次宁远镇（今北镇），命备军至辽西集合。但其时隋境各地民众造反四起，“天下已乱”，道路“阻绝”不通，军队北上困难重重，官军普遍厌战，“人多流亡”，“军多失期”，无法按规定到达前线。但海路来护儿率领军队渡海却很快到达毕奢城（即卑奢城或卑沙城，在今大连新金南部沿海）。“高丽举兵逆战”，来护儿军“击破之”，乘胜进军平壤城。其时高丽由于前两次战争的打击“亦困弊”，难以经受隋军的再次进攻，高元王惧而“遣使乞降”，并“囚送斛斯政（开皇九年战役中逃奔高丽的隋将）以赎罪。”炀帝“许之”，复命军队班师，于怀远镇接受高丽使的“降款”。炀帝三次征讨高丽之役，代价巨大，又未能达到平定高丽的目的（注：《隋书》，卷81，高丽传；《资治通鉴》，卷182，隋炀帝大业十年七月。）。 但在第一次（开皇八年）征战中，收回了部分地区，增“置辽东郡及通定镇”（注：《隋书》，卷81，高丽传。）。隋朝在东北的统一辖区扩至辽水，隔河与高丽相望。