苏烈别名定方，别名更有影响，冀州武邑县人，后来迁居到始平。父亲名邕，隋朝末年，带领家乡几千人众，替自己的州郡讨伐贼寇。苏定方勇猛果敢，十五岁，跟随父亲征战，多次率先冲锋陷阵。
苏邕去世后，苏定方接替带领父亲的队伍，打败了势力强大的叛军张金称、杨公卿，追击了几十里，从此叛军们不敢挨近州县边境，乡亲们都靠他保护。
太宗贞观初年，任匡道府折冲，跟随李靖在碛口袭击突厥颉利可汗，率领两百名携带弓弩的骑兵当先头部队，乘着大雾行军，离敌军一里路的样子，雾散了，看见了敌军统帅的军帐，冲上去杀死了几十上百人，颉利可汗和隋朝的义成公主仓皇逃走，李靖也跟着来了，其余的敌军全部投降。苏定方两次晋升到左卫中郎将。他和程名振征讨高丽，取得胜利。授右屯卫将军头衔，封临清县公爵号。
苏定方跟随葱山道大总管程知节征讨贺鲁，到了鹰娑川，贺鲁率领两万骑兵来抵御，总管苏海政连打几仗还没有胜负，鼠尼施等人又带两万骑兵来援助贺鲁。苏定方刚好休整部队，看见敌方尘土飞扬，就带领五百名精壮骑兵，翻越山岭直捣敌人军营，敌军四方逃散，杀敌一千多人，敌军丢掉的铠甲武器牛马纵横交错地散布在山坡原野上无法统计。副总管王文度妒忌他的战功，对程知节打假报告说：“敌人虽然打跑了，但我军伤亡太大。现在应该把军需物资集中在队伍里，战士们全副武装尾随敌军，敌人来了就打，这才是万全之策。”他又假托朝廷命令停止进军，不要深入敌人腹地。
于是人困马乏，没有战斗意志。苏定方规劝程知节说：“皇上命令征讨敌人，现在却只是防守，怎么完成任务啊？再说您是大将，领兵在外打仗的事都不能做主，而副将却能做主，按理不能这样！何不把王文度关押起来等待皇上发落？”程知节不听。部队到了怛笃城，有胡人降顺，王文度轻率地说：“我们退兵他却投降，还是会来侵犯的，不如杀掉他们，缴获他们的财物。”苏定方说“：这真是自己做贼了，怎能说是讨伐叛贼？”瓜分缴获的财物时，苏定方一点都没拿。高宗知道这事后，等程知节一回来，就都交给主管官吏处理，应判死刑，实行宽大将他们削职为民。
苏定方被提升为伊丽道行军大总管，再次征讨贺鲁，让任雅相、回纥的婆润为副将。军队进发到金山以北，先打处木昆部族，获得胜利，俟斤懒独禄招集万家人众投降，苏定方抚慰他们，调遣他们一千名骑兵连同回纥共一万人马，进发到了曳..河。贺鲁统率十个部族的十万士卒抵御，因苏定方人马太少而轻视他，军队左右展开包围苏定方。苏定方让步兵占据制高点，集中戈矛一致朝外，自己带着强劲的骑兵在北边的平地上摆好阵势。敌军向步兵阵地发起了三次冲锋，打不上去，苏定方乘敌营混乱进攻他们，在三十里的战线上展开激战，斩下了几万个敌军首级，敌人全线溃逃。第二天，再次发起进攻，五名弩失毕交出兵众投降，只有贺鲁和处木昆、屈律啜几百人骑马向西逃走。苏定方命令副将萧嗣业、回纥的婆润率领各族士卒赶到邪罗斯川追击，他和任雅相带领新近归附的士卒截住他的退路。碰上下大雪，他的下属建议稍事休整，苏定方说：“敌人依仗大雪，才停止下来，认为我军无法前进，如果放他跑远了，就捉不住了。”于是领兵进发到了双河，同弥射、步真会师，距离贺鲁驻地一百里时，下令摆好阵势前进，逼近金牙山。刚好贺鲁准备打猎，苏定方猝然出击，打败了他亲自指挥的几万人，全都让他们回到了自己的部族。
贺鲁逃往石国，弥射的儿子元爽带着人马同萧嗣业会合，将贺鲁捆回来了。从此筑堡垒，开隧道，定边界，慰问病人，收埋死者，唐朝的州县机构扩展到了西海。
高宗来到殿前的廊下，苏定方全身军装将贺鲁献给了高宗。记功行赏授他左骁卫大将军，封邢国公，另外封他的儿子苏庆节为武邑县公。
恰逢思结国的阙俟斤都曼先征服了各个胡人部族，强迫他们和疏勒、朱俱波、喝..陀三国又叛乱了，诏令苏定方回头再任安抚大使。他率领人马到了叶叶水，敌人在马头川筑城守卫。苏定方挑选了一万名精锐步兵、三千名骑兵袭击他，一天一夜追赶了三百里，来到了都曼的驻地。都曼惊恐，仓促应战，被打得惨败，逃到了马保城。苏定方又攻打马保城，都曼没有办法，于是自己捆绑自己投降。俘虏进献到东都乾阳殿，有关主管官吏提出依法处死都曼。苏定方伏地叩头请求说“：我曾经向他们讲明陛下的旨意，答应过不杀他们，希望给他一条活命。”高宗说“：我为你保全信誉。”于是宽恕了他们。葱岭以西就安定了。加赐在邢州巨鹿县收纳三百户租税的实封，升任左武卫大将军。
他离京任神丘道大总管，率领军队讨伐百济。从城山渡过渤海到达熊津口，敌军靠江扎营，苏定方从左岸进军，依山摆开阵势，跟敌军战斗，敌军战败，死了几千人。唐军乘海水涨潮逆江而上，大船一艘紧接一艘前进，鼓声伴着呐喊，苏定方率领步兵骑兵在两岸拉纤，直奔真都城。敌人全国出动，一场大战，打败了敌人，杀敌一万，乘胜攻进他们的外城，国王义慈以及太子义隆向北逃跑了。
苏定方挥师包围都城，义慈的儿子义泰自立为王，率领兵众死守。义慈的孙儿义文思说：“国王和太子出走了，叔父您怎能擅自称王？如果国王的军队回来了，我们叔侄怎能保全性命？”于是带着身边的人抓住城头的绳索溜出城外，人们多半跟着他出城，义泰阻止不住。苏定方让兵士登上城头，树起唐朝的旗帜。
于是义泰打开城门请求饶命，他的部将祢植和义慈投降了，太子义隆以及各城送来投降文书，百济平定了，押送义慈、义隆、义泰等人到洛阳进献给高宗。
苏定方消灭的三个国家，都活捉了他们的国王，赏赐的珍宝无法统计，任命苏庆节为尚辇奉御。没过多久，苏定方任辽东道行军大总管，很快改任平壤道行军大总管。在灞江打败了高丽的军队，夺取马邑山扎下军营，于是围攻平壤。碰上下大雪，撤军回朝。授予凉州安集大使，安抚吐蕃、吐谷浑。于高宗乾封二年(667)去世，享年七十六岁。高宗悼念他，责备身边的朝臣说：“苏定方为国家立有功劳，应该表彰，你们都不说话，什么原因呢？”这才追认他为左骁卫大将军、幽州都督，谥号为“庄”。