第一次出征是在大业七年(611年)二月，炀帝下诏为伐高丽做好准备。八年春，四方兵众共一百一十三万三千人聚集涿郡，分左右各十二军，由宇文述等率领，经辽东进入高丽，而炀帝就亲往辽东督师。水路方花，来护儿率江淮水师，由山东渡海先行登陆，至平壤郊外，因遭高丽伏兵突袭，败退。陆路方花，三十万隋军渡鸭绿水，高丽兵佯败退，大军追至平壤城下，被围击。隋军大溃，仅二千七百人退还辽东。

大业九年(613年)春，隋军第二次出征高丽，炀帝亦亲至辽东前线督师。战事互有胜负，杨玄感趁隋军征高丽，乘机在黎阳(今河南浚县东北)反叛，并攻东都，炀帝大惊，急引军还。

大业十年(614年)春，炀帝又亲至涿郡，督师第三次出征高丽。来护儿率水军直趋平壤，高丽王元乞降。由于连年战争，双方均损失惨重，加上隋朝内部发生农民起事，几遍全国，炀帝只得从辽东罢兵而归。出征高丽耗时四年，所花之人力、物力极巨，代价极大，隋王朝的国力也从此转向衰落。