置全国各地的起义烽火于不顾，隋炀帝竟一意孤行，决定第三次御驾亲征高句丽，出兵规模不减当年。赴役民众填咽于道，昼夜不绝，但结果却又是一场滑稽剧，气势汹汹的百万征讨大军，仅得到一句表示歉意的空话就按原路退回。隋炀帝是挽回了一点儿面子，但将士们却不知付出多少心血和代价。隋炀帝凭藉其无上皇权挟千百万民众东奔西颠，结果是失信于天下。征高句丽的失败使隋炀帝失去了对国内政治的控制。
大业十年(614)元旦，隋炀帝是在高阳(今河北定县)行在所度过的。此时他心里仍耿耿于高丽“小丑”高元，去年如果不是竖子杨玄感造反，打乱了他的征讨计划，也许高丽早已灭亡了， “小丑”高元早已是他的阶下囚了。虽然国内发生了大规模的农民起义，但他仍不放弃扫灭高句丽的既定计划，留住高阳不返回东都度春，就是为再举伐高句丽做准备。
新年伊始的正月甲寅(十五日),隋炀帝以宗女信义公主，嫁于西突厥曷娑那(处罗)可汗。可汗随隋炀帝御驾参加了两次征辽，隋炀帝本想让他及四夷使者亲眼看看他扫平高句丽有如弹指一挥，但两次惨败使“圣人可汗”的脸面丢尽。嫁公主给曷娑那，显然是要进一步笼络他，隋炀帝还要带可汗第三次从征，希望能挽回面子，真正威震四夷。
二月辛卯(二十三日),隋炀帝下诏第三次御驾亲征高句丽，诏曰：
黄帝五十二战，成汤二十七征，方乃德施诸侯，令行天下。卢芳小盗，汉祖尚且亲戎，隗嚣余烬，光武犹自登陇，岂不欲除暴止戈，劳而后逸者哉。
这又是把自己扮成汤武一般的圣王，要除暴止戈，为自己御驾亲征寻找历史根据。接着，他又说：
朕纂成实业，君临天下，日月所照，风雨所沾，孰非我臣，独隔声教。最尔高丽，僻居荒表，鸱张狼噬，侮慢不恭，抄窃我边陲，侵轶我城镇。是以去岁出军，问罪辽、碣，殪长蛇于玄菟，戮封豕于襄平。扶次余众军，风驰电逝，追奔逐北，径逾次水，沧海舟楫，冲贼腹心，焚其城郭，污其宫室。高元伏锁泥首，送款军门，寻请入朝，归罪司寇。朕以许其改过，乃诏班师。而长恶靡悛，宴安鸩毒，此而可忍，孰不可容!便可分命六师，百道俱进，朕当亲执武节，临御诸军，秣马丸都，观兵辽水，顺天诛于海外，救穷民于倒悬，征伐以正之，明德以诛之，止除元恶，余无所问。若有识存亡之分，悟安危之机，翻然北首，自求多福；必其同恶相济，抗拒王师，若火燎原，刑兹无赦，有司便宜宣布，咸使知闻。
这个诏书与大业八年(612)正月壬午(初二)第一次征高句丽的诏文相比，其顺天诛恶，吊民伐罪的总基调没有变，但诏书掩盖了前两次出兵的失败，反而吹嘘隋军曾风驰电逝，冲贼腹心，焚其城郭，污其宫室，甚至编造出“高元泥首送款请罪”“朕许其改过，乃诏班师”的谎言。是高元不知好歹，怙恶不改，是可忍，孰不可忍，所以再次御驾亲征，救民于倒悬。隋炀帝说得振振有词，慷慨激昂，此诏文既要求有关官司“便宜宣布，咸使知闻”,可谓是最广泛地做了传达，用以煽惑兵民上前线送死。以谎言愚民惑众，煽动仇恨，是专制帝王惯用的手法。
隋百万大军就这样又一次被隋炀帝一声令下送上了辽东前线。和前两次一样，征人四远赴如流，触舵相次千余里，役夫往返在道常数十万，死者臭秽盈路，逃役者不计其数。如刘弘基从征辽东，家贫不能自备行装，行至汾阴，自度已失期当斩，没有办法，遂与同伴杀牛，让官吏来逮捕自己，关进县大牢。
三月壬子(十四日),隋炀帝御驾来到涿郡，而士卒征人在道者，逃亡几乎是擦肩而过，人流汹涌。癸亥(二十五日),隋炀帝来到北平郡卢龙县的临渝宫(今河北抚宁县境),在旷野设坛祭祀黄帝。隋炀帝亲御戎服主祭，将抓到的逃亡士兵斩首，以人血涂鼓，以示警戒，但是兵民从役者仍逃亡不绝。
四月甲午(二十七日),车驾来到北平郡(治今河北卢龙县)城，一路上民变叛乱此起彼伏，各地变乱的消息不断传来，隋炀帝一面发诏各地官员征讨镇压，一面继续行军，但逃亡不断，行进很慢。秋七月癸丑(十七日),隋炀帝御驾才赶到塞外辽河边上的怀远镇(今辽宁省怀远县),走了近三个月。隋炀帝虽又一次亲临前线，但原先征发的军队多失期不至，士兵厌战，役夫逃亡，加上秋凉已到，时间不多，隋军虽貌似强大，但实际上很虚弱。同时，高句丽屡遭隋军剽掠攻击，虽顶住了进攻未致亡国，但亦举国困弊，就总的形势来看隋军若再鼓一把劲，灭掉高句丽也不是没有可能。但是，即使灭亡了高句丽也控制不住，因为隋炀帝连本国局势都已无法控制，何谈他国，因此，征讨高句丽已毫无实际意义。但隋炀帝仍要讨个说法，不能不胜而退。
此时，来护儿率水军泛海先于辽东半岛登陆，占领了高句丽的毕奢城(今辽宁大连市北),但水军副总管周法尚则在进军途中遇疾而亡，死时遗言以未能亲见灭高句丽而深感遗憾。高句丽举兵来迎战来护儿军，被击败，来护儿于是部勒兵马将进攻平壤。高句丽王高元震惊，因连年守土作战已人疲马乏，无力再战，于是遣使执送隋叛臣斛斯政于辽东城下，上表乞降。
由于前两次失败，隋炀帝对取胜也无十足的信心和把握，他对战局的发展也心中没有底，国内的频频叛乱和军粮传输困难使他颇为沮丧。七月甲子(二十八日),当高句丽国的使者囚送斛斯政来赎罪乞降，总算讨到了一个说法，自己是胜利者，也总能挽回一点儿面子。现在对于隋炀帝来讲，不惜一切代价要的就是皇帝的威严脸面。于是，下令隋各路大军停止攻击，接受高句丽降款，并遣人持节往来护儿军中，诏其率水军回师。
来护儿刚打了胜仗，水军随船带粮有运输条件，士卒士气较高，对战争前景持乐观态度。接到回师诏令，来护儿大为不满，即召集部众喊： “三度出兵，未能平贼，此还也，不可重来。今高句丽困敝，野无青草，以我众战，不日克之。吾欲进兵，径围平壤，取其伪主，献捷而归!”于是不肯奉诏，上表请战。长史崔君肃认为诏命不可抗，来护儿激愤地说： “吾在阃外，事合专决，岂容千里禀听成规，俄顷之间，动失机会，劳而无功，故其宜也。”他认为胜利进军中未达目的突然退兵太轻率，表示宁肯获罪也要擒得高元，而且，舍此成功机会，今后就不会再有了。从领兵将帅的角度看，来护儿和于仲文都堪称大将，有建功立业之心，能谋善战，若隋炀帝不御驾亲征而将征讨重任委交给这样的将领，发兵二三十万，用不着百万人众，未尝就不能灭掉高句丽。然而，有将才隋炀帝却不能用。这时，崔君肃也大声向众将喊叫： “若从元帅，违拒诏书，必将闻奏，皆获罪也!”诸将恐惧，都劝来护儿奉诏退军，来护儿没有办法，只好率水军回还。
八月己巳(初四),隋炀帝自怀远镇班师回朝。三次大规模的征讨高句丽的战争就这样结束了，最后一次虽走得从容，但同样是一无所获。
回师路上，隋炀帝御驾在邯郸竟遭到农民军杨公卿部八千人抄劫。御驾后第八队被抄，义军夺得飞黄上厩马四十二匹而去。天子御马被劫，而此时的隋炀帝却也无可奈何。
冬十月丁卯(初三),隋炀帝回到东都，未作休整就继续西行，己丑(十五日)回到京师大兴城。隋炀帝以高丽使者押斛斯政亲告于太庙，算是献捷。于是下诏征高丽王高元入朝，高元没有理会，隋炀帝又自感没面子，拘留高句丽使者，并下敕令将帅整装严备试图再举兵问罪高元。但此时天下已大乱，隋炀帝再也奈何不了高元“小丑”了。隋炀帝心有余而力不足，他终于知道自己想办的事不一定都能办到，知道权力也有限度了。
隋炀帝把满腔仇恨都集中到高元送来的替死鬼斛斯政身上。宇文述最了解皇上的心思，上奏称“斛斯政之罪，天地所不容，人神所同忿。若同常刑，贼臣逆子何以惩肃，请变常法”。十一月丙申(初二),隋炀帝下令，用早已废弃的酷刑处死斛斯政。于是将斛斯政押解至金光门外，缚于柱上，不用刽子手行刑，而让公卿百僚都操弓击射，然后脔割其肉烹煮之，让百官啖之。所谓啖，即吃，也就是让大家把斛斯政吃了来解恨。在隋炀帝的目光威逼下，即使是衣冠楚楚的朝官也不得不强忍恶心，尝一尝人肉味道，有佞者竟“啖之至饱”。人肉吃完后再收余骨， “焚而扬之”,这比千刀万剐还更泄愤。
隋炀帝在京师还没有待上一个月，便御马疾驰回宫。这时国家已成了个烂摊子，许多事要重新处理，国内政治成了一团乱麻，此时的他心乱如麻，烦躁不安，下令朝班公卿百官都随他往东都。
这是隋炀帝最后一次告别京师，帝国的首都重镇宫苑高墙就这样抛弃而一去不复返，皇帝的责任本是居中君临四方，居重而驭天下，但大业年间天子竟是这样不知轻重，四处游**，国内政治逐渐失控，天子之位岂能久乎?
十二月壬申(初九),御驾来到东都洛阳城外，隋炀帝又一次宣布大赦。
大业十一年(615)春正月甲午(初一)元旦大朝会后，隋炀帝在东都宫殿设大宴招待公卿百僚和四夷使节，来朝贡的使者有突厥、新罗、靺鞨毕大辞、诃咄、傅越、乌那曷、波腊、吐火罗、俱虑建、忽论、靺鞨诃多、沛干、龟兹、疏勒、于阗、安国、曹国、何国、穆国、毕卫、衣密、失范延、伽斯、契丹等国，但仍没有高句丽朝贡使者，隋炀帝连续三年大规模征讨高句丽，本欲夸耀威服四夷，结果高句丽没有被征服，自己反倒一败涂地，威风扫地。现在在四夷面前，一贯矜夸自负好大喜功，以致竭尽国力变态炫耀的“圣人可汗”,这时颜面何在。四夷使者与其说是来朝贡，不如说是来看热闹。以大隋王朝为中心的东亚国际秩序华夷朝贡体制行将崩溃，但隋炀帝还是厚着脸皮拉开遮羞布。乙卯(十五日),大会蛮夷，设鱼龙漫延之乐，颁赐各有差。
一阵劳民伤财的闹腾过后，此时的隋炀帝已是按捺不住自己悲痛的心情，回到长乐宫独自饮酒大醉，因赋五言诗。诗文今失传，仅留下最后两句：“徒有归飞心，无复因风力。”