8月17日，唐新联军从陆路三面围攻周留城，城外据点逐一被攻克，百济于是又向日本求援，中大兄皇子派庐原君臣领军万余越海而来，准备自白村江口登陆。当时，唐新联军虽已从三面包围了周留城，但建在白村江河口上游左岸山地上的周留城，三面环山，一面临水，山峻溪隘，易守难攻。百济只要能确保周留至白村江一线安全畅通，就能得到日本从海上的支援，从而据险固守。因此，白村江成为维系周留存亡的生命线，也是百济得以复国的希望所在，两军都势在必争。
663年8月27日，唐朝水军与日本水军在海上遭遇。从当时双方的军力来看，大唐水军7000余人，战船170艘；日本水军有万余人，战船1000多艘。虽然日军人多、船多，但大唐水军船坚器利，武器装备远胜于日军。
中日两军首次接战的结果，据《旧唐书·刘仁轨传》的记载：“四战捷，焚其舟四百艘，烟焰涨天，海水皆赤，贼众大溃。”初战失利后，日军并没有撤军，而是于第二天联合百济军又再次向大唐水军发起进攻，结果“大唐便自左右夹船绕战，须臾之际，官军败绩，赴水溺死者众，舻舳不得回旋。朴市田来津仰天而誓，切齿而嗔杀数十人，于焉战死”。
白村江海战失利后，中大兄皇子深恐唐朝与新罗军队进攻日本本土，于是从664年起，花费巨资，先后构筑了四道防线。尤其是在九州的太宰府建的“水城”规模最大。所谓“水城”实际上是一座土坝，坝长1.2公里，底部宽80米，高十几米，外侧是一条5米深的水沟。除了在军事上采取守势之外，667年，中大兄皇子还将都城迁往了近江大津宫。
日本在白村江海战中虽然遭受了惨败，但是这并没有影响它与唐朝的交往，而唐朝也没有因为日本原先支持百济国而对它疏远，相反，两国的关系在海战之后变得更为密切。公元669年，日本派河内鲸为“平高丽庆贺使”前往唐朝都城长安，祝贺大唐在朝鲜半岛的彻底胜利。与此同时，日本开始积极选派遣唐使，政治上发展与唐朝的睦邻关系，文化上积极汲取唐代丰富的典章制度，使得日本社会进入了一个全新的发展阶段。
（第四节） 遣唐使
日本晁卿辞帝都，
征帆一片绕蓬壶。
明月不归沉碧海，
白云愁色满苍梧。
这是李白的《哭晁卿行》，诗中表达了对诗友晁衡悲切的思念之情，值得一提的是，这位晁衡不但是一位诗人，更是日本派往中土的遣唐使。
大化改新前后是遣唐使最频繁的时期。自630—894年，总共有20次之多。遣唐使是中日文化交流史上的友好使者，是根据日本自身需要派遣的。初期，因朝鲜半岛的争端和东亚紧张局势，使者重点在于外交活动，为维护日本在朝鲜半岛的地位和利益；中期，正是兴盛的奈良时代（710—794年），内外和平，倾注全力地学习和吸收唐代文化；后期，处于平安时代（794—1192年）前期，社会经济文化有了显着发展，意欲进行对外经济交流。
圣德太子时代为吸收中国先进文化和制度，推进遣隋外交，前后5次派出遣隋使，随行有留学僧。日本在646年大化改新之后，开始把中国作为学习的榜样，按照隋唐王朝的政权形式，建立起新的制度。这时候的中国正处在唐代，经济、文化都很繁荣。日本全国上下对吸收中国文化非常积极，于是不断派出大批人员到中国学习，这些人就称作“遣唐使”。其中正式使节包括大使、副使，有时还有大使之上的持节使、押使、都是日本天皇任命的国家大臣。使团中还有到中国学习的留学生、僧人、工匠等。
关于遣唐使的次数，中日史学界一直众说纷纭。根据目前掌握的史料，自630—894年的260多年间，日本共任命过20次遣唐使，其中4次因故停止，实际成行16次。
日本的遣唐使，大抵以白村江海战（663年）为界，分为前后两期。前期集中在7世纪，可以看作是遣隋使的延续，一般由2艘船组成，约250人；后期从8世纪初至9世纪末，船只增至4艘，超过500人。唐灭隋后，舒明二年（630年），日本第一次派出遣唐使，至奈良朝宽平六年（894年），共派遣使团20次，成功抵达唐长安者16次。但从宝龟九年（778年）第13次入唐，至延历二十年（804年）第14次入唐之间，有27年的空白期。派遣使团的工作一直持续到下一个时代。宽平六年（893年），学问家营原道真被任命为遣唐大使，正值唐文化盛极而衰之时，日本文化开始走向和风化，他谏言废止遣唐使而被裁可，从此实行了200多年的遣唐使制度便终止了。
一千多年前，要横渡波涛汹涌的大海并不是一件容易做到的事。风暴经常使航船倾覆，或者把它们吹到台湾甚至越南等很远的地方。但是，大海和风暴阻挡不住中日间的友好往来。唐朝时期，日本一共派出遣唐使20次。遣唐使往返的航路：初期由九州博多经壹岐、对马到朝鲜济州岛，再沿半岛西海岸横渡黄海，在山东半岛的登州、莱州登陆。此线称北路，所需时日最多，但最安全；中期由博多扬帆，沿九州西海岸南下，经种子岛、奄美、冲绳，横渡东中国海，指向长江口岸或杭州湾附近，一般都在明州（宁波）登陆。此线称南岛路，所需时日与北路相仿，但有风险；后期由博多出发，抵平户或值嘉岛（五岛列岛）候风，一气横渡东中国海，径抵长江口，在楚州（淮安）、扬州登陆，此线称南海路，航程最短，但风险最大，遣唐使船曾遭受重大损失。中期以后的遣唐使，每次四艘船（故有“四只船”为遣唐使的别称），人数为五六百人。834年遣使后，于894年又决定派遣。但被任命为大使的菅原道真以“大唐凋敝”为由上书天皇，力陈停派的建议，得到采纳。长达两个半世纪的“遣唐使”制度，对日本社会文化的发展，贡献巨大、影响深远。
遣唐使的船队离开难波港后，先沿着日本海岸航行，最后在九州北部开始横渡大海。早期的路线是向北到朝鲜半岛附近，经渤海在中国山东北部上岸。后来就直接西渡东海，在中国的扬州和明州（今宁波）登陆。遣唐使一到中国，就受到当地人民的欢迎和隆重接待。当地政府提供交通方便，送他们到首都长安（今西安）。唐朝的皇帝常常亲自接见他们，有时为表示特别欢迎，还令画师为大使画像作纪念。
随使团前来的留学生大多到唐朝最高学府国子监学习，然后又可以在中国政府机构工作。来学习的日本僧人，也都被派往名山大寺拜师求教，他们成了中国文化的热心传播者。
遣唐使船队回日本时，唐朝政府也经常任命中国使节陪同前往，进行回访。遣唐使团不仅带回大量的中国文物、书籍和五金百货，也使中国的文学、宗教、典章制度等在日本“生根发芽”。
遣唐使制度对于发展中日两国的政治、经济关系，促进文化交流起到了无可估量的历史作用。遣唐使团除大使、副使，以及各级官吏、侍从、船夫外，还有医师、乐师、手艺师、占卜师等各类专业人士和留学生、留学僧，他们大多是有教养、对唐文化有一定造诣的名士。其中杰出者，留学生有阿倍仲麻吕、吉备真备、橘逸势、山上忆良，留学僧有玄肪、空海、最澄等。他们留唐的时间，短者一年，多者数年乃至十数年，对于中日文化交流和繁荣奈良朝文化都作出了不可磨灭的卓越贡献。现举几个永垂日本文化史册的生动事例：
717年间，一位16岁的年轻留学生阿倍仲麻吕，随着一个500人的遣唐使团来到了中国。经过五六年高等学府“太学”中的苦学，他和许多从“太学”毕业的东方和西方的留学生，参加了考试。考试题目很难，想不到他竟捷足高登，以优异成绩中了进士。从此，阿倍仲麻吕开始在唐朝政府中担任官职。后来，他被提升为担任皇帝侍从官的左补阙。唐玄宗还给他起了个中国名字——晁衡。
晁衡和当时的大诗人李白、王维、储光仪等很多人建立起深厚的友情。他们常常以诗歌唱和，留下许多动人的佳作。似乎在不知不觉中，晁衡在中国已度过了40年。他抑制不住长期深藏在内心的思乡之情，多次提出回国的要求，最终，唐玄宗答应他作护送第十次日本遣唐使回国的使节返回日本。
得知晁衡归国的消息，长安的诗友为他举行了盛大的告别宴会。王维即席写下《送秘书监还日本国》的诗篇。50岁的晁衡解下心爱的宝剑，赠给中国诗友，也挥毫赋诗：“衔命将辞国，非才忝侍臣；天中留明主，海外忆慈亲……西望怀思日，东归感义辰；平生一宝剑，留赠结交人。”
这年10月，晁衡等人乘坐四艘帆船，从苏州黄泗浦起航，驶往日本。值得一提的是，船队中还有一位扬州延光寺的着名高僧鉴真和尚和他同行。这位65岁的高僧从11年前接受日本友人邀请，决心东渡日本讲学，已先后五次率弟子渡海，但都被风浪所阻，没有成功。这次是鉴真第六次出海。
不幸的是，船队在中途遇到了大风暴，他们被冲散了。鉴真坐的那条船和其他两条船各自开到了日本，而晁衡所乘的船下落不明。直到第二年３月，仍然杳无消息。
然而，值得庆幸的是，晁衡的船并没有沉没，他们随风漂泊到了安南（今越南）沿岸。755年，晁衡和十多位幸存者历尽艰险，回到长安。以后，他又担任过唐王朝中央和地方的一些官职。770年1月，73岁的晁衡在长安去世。
中国高僧鉴真应日僧之邀，赴日弘法，虽经历磨难五次东渡失败，双目失明，矢志不改，最终于第六次从扬州出发抵达目的地，先在东大寺设坛传授戒律，后创建唐招提寺，收徒弘布佛法，传播建筑、雕塑、绘画、书法诸艺术和医药知识，对于奈良时代日本文化的发展，作出了重大的贡献。留唐僧淡海三船归国后，受鉴真功德的感化，撰写了第一部长篇汉文传记《唐大和尚东征传》，叙述了鉴真这段赴日传播中国文化的感人故事，尤其是对鉴真遇海难的描写，颇富文学性，可以说这也是一篇优秀的纪行文，显示了作者出众的汉文运用能力。书末还作题为《初谒大和尚》的汉诗二首并附序，还附载了当时的鉴真弟子、官人和唐使节高鹤林等悼念鉴真的汉诗。这是当时中日文化交流的不朽记录。鉴真和尚在日本生活了10年，最后死在日本。鉴真把丰富的中国文化，如宗教、建筑、雕刻、医药等传到了日本，受到日本人民的欢迎和尊敬。鉴真曾经居住过的奈良唐招提寺里，直到现在，还供奉着鉴真大师在世时就做成的塑像。日本政府立法尊奉它为“国宝”。
阿倍仲麻吕（晁衡）和鉴真，是8世纪时日本人民如饥似渴学习唐朝文化的缩影和中日人民友好往来的友谊象征。
吉备真备归国后，教授皇太子阿部内亲王（孝谦天皇）《礼记》和《汉书》，他博学多识，文武双全，专长经史，兼及历学、音乐、兵法等。他带回国一部铜律管和音律说明书《乐书要录》十卷，这一唐代乐理着作的传人，大大地推动天平音乐的发展。他就任大学助教期间，还学习唐代大学制度，整顿和充实教科书内容，并亲自教授五经、三史、明法、算术、音韵、籀文六道，对于振兴儒学和汉文学也起了很大的作用。
山上忆良入唐后，为后东宫侍读，他精通汉文，于庆云元年（704年）或庆云三年（706年）归国时带回包括《游仙窟》、《王勃集》等六朝后期和唐朝初期的诗文。这一时期汉诗文对日本文学的影响也是不能忽视的。忆良本人就受初唐诗文，尤其是初唐四杰之一王勃的刚健文风的影响，他的汉诗文关注人生与贫穷的苦楚。他用汉文书写的《沉疴白哀文》，引用了孔子典籍以及《抱朴子》、《游仙窟》等中国经典，写了病中体味人生的“千年愁苦”，与他的长歌《贫穷问答歌》的咏叹贫穷的苦楚相辉映。
稍后还有留学僧最澄和空海，都对日本文化作出各自的贡献。最澄（一说永忠）于延历二十四年（805年）回国时带回了唐代的茶文化，并花了多年的工夫培育成功从唐带回国的茶种，而且学习和延用唐人吃茶的习惯。当嵯峨天皇行幸其寺院时，他亲手煎茶奉献，天皇为唐茶文化的魅力所吸引，兴高采烈地咏起诗来，尽享吃茶的快乐。空海回国后则深受嵯峨天皇的宠爱，应诗坛的要求，以《文心雕龙》为鉴，将《新定诗格》、《诗格》、《诗脑髓》、《诗议》等诗学着作排比编纂为六朝唐代诗论集《文镜秘府论》、《文笔眼心抄》，它详尽引用《诗经》序的“动”、“感”作用说，主张诗的价值是“经理邦国”，并强调：“诗本志也，在心为志，发言为诗，情动于中而行于言。”这是学习中国诗赋和诗学的结晶。在汉文方面，他的文章突破此前流行的华丽的骈文体而走向趋于自然表现的散文体，开拓了文章的新路。