백제를 무너뜨린 나당 연합군은 661년부터 고구려를 공격했다. 고구려는 이를 여러 차례 막아 냈지만, 오랜 전쟁으로 나라의 힘이 크게 지쳐 있었다.
665년 무렵 연개소문이 죽자 아들들 사이에 권력 다툼이 벌어졌다. 맏아들 남생은 동생들에게 쫓겨나 당에 항복했고, 연개소문의 동생 연정토는 신라에 땅을 바치고 투항했다. 지배층의 분열은 당에게 결정적인 기회를 주었다.
668년 당군과 신라군이 평양성을 포위했고, 한 달여 만에 성문이 열리며 보장왕이 항복했다. 당은 평양에 안동 도호부를 두어 고구려 땅을 다스리려 했다. 그러나 검모잠·안승 등이 고구려 부흥 운동을 일으켰고, 고구려 유민의 일부는 뒷날 발해 건국에 참여했다.