侵略林邑
林邑地处今越南中南部多珍奇宝物，大业元年炀帝委任刘方为罐州道行军总管，以尚书右丞李纲为司马负责侵略林邑。之前刘方将军已经把交趾（今越南河内）平了。
大业元年正月，刘方率舟师主力至海口（林邑入海处）。林邑王梵志派兵据险抵抗，被隋军击溃逃散。三月，刘方率军进至阇黎江，林邑人据南岸立栏栅，意图阻止隋军渡江。刘方命令兵士盛举旗帜，雄击金鼓而进。隋军旌旗招展鼓声震天，强大的阵势与军威完全把林邑人惊惧了从而溃逃。刘方随即指挥大军渡过阇黎江。行至三十里，林邑人乘坐着大象，从四面八方围聚而来。妄图与隋军决战，威震住隋军。刘方忙命令士兵们用强弩射击大象，大象被纷纷射中受伤而溃乱逃跑，林邑人的军阵被受伤的大象践踏冲乱。刘方乘势指挥精锐之兵发起进攻，林邑军溃散。隋大军全线发起猛攻，大获全胜，只是抓着的俘虏就以万计。此次战役波澜壮阔场面宏大，隋军英勇善战表现出无畏无惧的英雄气概。
刘方率大军一路向南追击，屡战屡胜，战无不胜。于是济区粟，度六里，前后逢贼，每战必擒。隋军进至大缘江，林邑人又据险为栅，又被击破之。并追过了马援铜柱以南。随后隋军又向南追击了八天，终于抵达林邑人的国都。夏季，四月，林邑王梵志被迫弃城奔逃到海上。刘方率隋军进入林邑都城，缴获林邑人都是用金子铸成的庙主牌位十八枚。“获其庙主金人，污其宫室，刻石纪功而还。”刘方命令刻石记录了这次征伐的功绩后班师还朝。
隋军此次过于深入南方，作战长达数月之久，从冬季打到夏季。班师回朝途中正处炎热的夏季，隋军士兵不适应南方闷热潮湿的气候，加上长途跋涉，士兵们很多染上疾病，死去十之四、五。刘方将军也染上了病不幸死在回军涂中。炀帝知道消息后痛心为之惋惜，下诏褒奖赞美刘方将军。诏曰：“方肃承庙略，恭行天讨，饮冰湍迈，视险若夷。摧锋直指，出其不意，鲸鲵尽殪， 巢穴咸倾，役不再劳，肃清海外。致身王事，诚绩可嘉，可赠上柱国、卢国公。”
刘方将军此次对林邑的征伐是历史上中国军队在最南方的征伐，不仅挫败雄壮的大象军阵的攻击，而且攻下了异国的首都，这是中国历史少有的地道的侵略行为。震服了南海百蛮，从此对隋朝贡不断。这是中国的辉煌，为中国的古代史争光。《北史》、《隋书》赞曰：“刘方号令无私，治军严肃，克剪林邑，遂清南海，徼外百蛮，无思不服。”
驯服契丹
大业元年，因契丹人侵扰营州。隋炀帝诏令通事谒者韦云起监领突厥兵去讨伐契丹。突厥启民可汗派二万骑兵，听命于韦云起指挥讨伐契丹。韦云起把两万突厥骑兵分为二十营，分四道一同进发。每营相距一里，不得交杂。闻鼓声而行，闻角声而止。韦云起命令没有公事派遣不得驰马，行军途中一个突厥纥干违犯了韦云起的军令，被韦云起斩杀并持其首以示众。从此突厥将帅拜见韦云起，皆膝行股栗，莫敢仰视。
契丹本是依附突厥的，所以对突厥骑兵并没有多少猜忌防范之心。韦云起率军进入契丹境内后让突厥兵士诈称他们是借道去柳城（今辽宁朝阳南）与高丽人做交易，并严令有敢泄露营中有隋使者斩。契丹人不加防备，韦云起率领突厥军前进到距契丹营地一百里的地方又假装转向南方以蒙蔽契丹人。夜里又率军折了回来继续向契丹营地进发。离契丹营地只有五十里的地方韦云起命令部队结阵而宿。天刚刚微亮，契丹还处在梦乡之中。韦云起命令二万骑兵一起急驰突然向契丹大营发起进攻。结果可想而之，战果辉煌。“尽获其男女四万口，女子及畜产以半赐突厥，余将入朝，男子皆杀之。” 契丹人从此对隋朝服服帖帖，朝贡不断。
韦云起把俘获的契丹女人和畜产的一半赏赐给突厥人，把其余“胜利品”都带回隋朝。隋炀帝闻讯后大喜，招集百官高兴的说：“云起用突厥而平契丹，行师奇谲，才兼文武，又立朝謇谔，朕今亲自（推）举之。”韦云起被升任为治书侍御史。
韦云起孤身一人前往突厥借兵两万并运用计谋击溃契丹人，堪称有勇有谋。这样的将领与事迹在中国历史上“前无古人，后无来者”。古人云：“以蛮夷伐蛮夷”计之上者也。炀帝杨广只派一人，就取得俘获敌人四万人的辉煌战果。用突厥人打败契丹人，把中国“以胡制胡”的战略方针发展到极至。
欺辱流求
流求可能是今天日本的琉球群岛也可能是台湾岛。大业三年，隋炀帝杨广曾令羽骑尉朱宽入海求访异俗，到达流求。因言语不相通，抓住一人，取其布甲而还。次年，炀帝又派朱宽到流求去招降，流求不从。于是派遣贲郎将陈稜与朝请大夫张镇周发东阳兵万余人自义安泛海击流求国。
隋军大海航行一个多月后才抵达流求国。流求人开始见着隋朝船舰，以为是商旅，和他们做贸易的。陈稜率大军顺利登岸。陈稜曾经从南海诸国招募士兵，其中有昆仑人能懂流求语。于是陈稜派其招抚。流求不从，拒逆官军。陈稜命张镇周为先锋进攻流求人。流求国王欢斯渴刺兜遣兵与隋军抗战，被张镇周频频击败。陈稜率主力进至低没檀洞，流求小王欢斯老模率军出战，被陈稜击败并斩了欢斯老模。
于是隋朝大军分为五军一路攻至流求国都。流求国王欢斯渴刺兜被迫亲自将出战又被隋军击败。隋军随即攻入流求国国都，并乘胜追击至流求军栅，攻拔之。隋军斩杀了流求国国王欢斯渴刺兜，俘获其子岛槌，并摧毁流求的宫室。
“二月乙巳，武贲郎将陈棱、朝请大夫张镇州击流求破之。献俘万七千口。”陈棱把流求人带回隋朝。隋炀帝大喜，把流求俘颁赐给百官，加赏陈棱为右光禄大夫，张镇周为金紫光禄大夫。
震服伊吾
大业四年冬季，隋炀帝授右翊卫将军薛世雄为王门道行军大将，命他在西域伊吾国内修建一座伊吾城，并派吏部侍郎裴世矩共同前往经略。薛世雄乃大隋名将，凡所行军破敌之处，秋毫无犯，深得炀帝喜爱。炀帝曾夸奖他：“世雄廉正节概，有古人之风。”
薛世雄与突厥的启民可汗约定联合集兵进攻伊吾国（今哈密地区）。薛世雄率军出玉门后，启民可汗因顾失约没有到。薛世雄将军并没有退缩而是毅然决定孤军穿越茫茫沙漠直捣伊吾国，此时正直冬季西北地区正处在天气恶劣风沙猖狂之时。薛世雄进兵神速，势如天降。伊吾人根本就没想到隋军能来，所以都没做防备。当听说薛世雄率军已越过沙漠，兵临城下之时。伊吾人惊恐万分，不得不请求投降。薛世雄震服伊吾后，就在汉代旧伊吾城东筑了一座新城号“新伊吾”， 裴世矩告谕西域诸国：“天子为蕃人交易悬远，所以（筑）城耳。”薛世雄命银青光禄大夫王威率领一千多名士兵戍守伊吾屯垦戍边。然后率军班师回朝。炀帝大悦，薛世雄因功进位为正议大夫，并赐物二千段。
隋朝在伊吾国设立了伊吾郡和柔远镇，薛世雄兴建的“新伊吾城”成为隋朝控制东西交通要道上的一个重要军事据点。
占领吐谷浑
吐谷浑比突厥人文明一些，处在半游牧半定居阶段。其首都在青海湖西四十五里的伏俟城。控制着丝绸南路河西走廊主干线青海道，此路是当时连结亚、非、欧三大洲的世界最长的陆路交通干线。吐谷浑人还占据着西秦故地。
负责西域事物的裴世矩在《西域图记》中说：“伊吾（今哈密）、高昌（今吐鲁番），鄯善（今若羌），亚西域之门户也。总溱敦煌，是其咽喉之地。”隋炀帝要畅通丝绸之路深知占据吐谷浑之地的重要性。大业三年派遣吏部侍郎裴世矩引致高昌王麴伯雅及伊吾吐屯设等入朝，炀帝亲自与他们积极策划打击共同西域贸易的竞争者吐谷浑。
大业四年，隋炀帝再次运用“以胡制胡”之战略，派裴世矩游说铁勒诸部，使他们攻击吐谷浑，吐谷浑被突袭而大败。吐谷浑可汗伏允向东逃走，逃入西平境内，遣使向隋朝请降求救。炀帝派遣安德王雄领兵出浇河，许国公大隋名将总领军事的宇文述率军出西平“应降”。宇文述率军浩浩荡荡的抵达临羌城，吐谷浑可汗伏允面对隋朝大军心惊胆战不敢投降，率领残部向西逃窜，宇文述统领鹰扬郎将梁元礼、张峻、崔师等引兵追击，接连攻下曼头、赤水两座城，斩三千余级，俘获吐谷浑王公以下二百人，虏男女四千口而回师。
大业五年，炀帝总领六军亲征吐谷浑，命银青光禄大夫刘权率军出伊吾道，与吐谷浑军相遇，吐谷浑人被痛击狼狈逃跑。隋军追至青海，虏获千余人，乘胜攻下吐谷浑国都伏俟城。炀帝命令刘权继续率军进攻占吐谷浑，曼头、赤水两座重要城池，并在赤水大破吐谷浑，击溃吐谷浑军主力。伏允率众保覆袁川。炀帝分命内史元寿南屯金山，兵部尚书段文振北屯雪山，太仆卿杨义臣东屯琵琶峡，将军张寿西屯泥岭，四面围之。吐谷浑可汗伏允仅仅率数十骑潜藏于泥岭之中而逃走，吐谷浑仙头王率男女十余万来归降，其中六畜有三十余万。吐谷浑故地皆空，大隋拓地数千里。吐谷浑东西四千里，南北二千里，范围东起青海湖东岸，西至塔里木盆地，北起库鲁克塔格山脉，南至昆仑山脉皆为隋有。炀帝在吐谷浑故地置西海（今青海湖西）、河源（今青海兴海东南）、鄯善（今新疆若羌）、且末（今新疆且末南）四郡，西海郡就设置在吐谷浑故都伏俟城。炀帝命令把隋朝天下所有犯轻罪的人移居到吐谷浑故地居住戍边，并发西方诸郡运粮以供给之。命刘权率军镇守河源郡积石镇，大开屯田。大隋在吐谷浑故地置州、县、镇、戍，实行郡县制度管理，这是以往各朝从未设置过正式行政区的地方。
此时大隋在炀帝的统治下达到极盛。《资治通鉴》说：“是时天下凡有郡一百九十，县一千二百五十五，户八百九十万有奇。东西九千三百里，南北一万四千八百一十五里。隋氏之盛，极于此矣。”
隋炀帝的此次亲征，彻底的征服、占领了吐谷浑。彻底的打开丝绸之路，畅通了中国与西方的联系。震服了西域各国，从此西域各国对中国朝贡不断。隋书赞曰：“竟破吐谷浑，拓地数千里，并遣兵戍之。每岁委输巨亿万计，诸蕃慑惧，朝贡相续。”