显庆二年（657年），入为右武卫大将军，仍检校右卫、右领军卫二大军府事务。

显庆五年（660年），铁勒（思结、拔野古、仆固、同罗）四部发生叛乱，郑仁泰以左武卫大将军率兵征讨，三战三捷，并追击百余里，杀死了拔野古的首领，讨平了仆固等部。

龙朔元年（661年），郑仁泰为铁勒道行军大总管，燕然都护刘审礼、左武卫将军薛仁贵为副大总管；鸿胪卿萧嗣业为仙崿道行军大总管，右屯卫将军孙仁师为副大总管；左骁卫大将军阿史那忠为长岑道行军大总管，三路征讨铁勒九姓部落。

龙朔二年（662年）三月初一，郑仁泰、薛仁贵率唐军和铁勒九姓战于天山，大破九姓部众十余万。接着，挥军追击漠北，俘叶护兄弟3人而还，九姓遂衰。铁勒的思结、多滥葛等部落闻唐军来攻，纷纷投降。但郑仁泰并不接纳，而是纵兵劫掠各部，用以奖赏唐军。思结各部被迫远逃。郑仁泰根据侯骑报告铁勒辎重畜牧在附近，遂率轻骑兵昼夜北进，越过沙漠，循着仙萼河(今蒙古色楞格河)，却不见铁勒兵，粮尽而还。

龙朔三年（663年），出任都督凉甘肃伊瓜沙六州诸军事、凉州刺史。时吐蕃攻破吐谷浑，吐谷浑国王慕容诺曷钵与弘化公主率领残落败走凉州。唐高宗诏令凉州都督郑仁泰为青海道行军大总管，率将军独孤卿云等驻守鄯州，防备吐蕃进攻。左武候大将军苏定方为安集大使，调解两国恩怨。

龙朔三年（663年）十一月十九日，薨于凉州官舍，享年六十三，赠代州都督，陪葬昭陵。麟德元年十月廿三日，窆于九嵕山之南麓。

参见《大唐故右武卫大将军使持节都督凉甘肃伊瓜沙等六州诸军事凉州刺史上柱国同安郡开国公郑府君墓志铭并序》

《新唐书·长孙无忌传》：“长孙无忌与尉迟敬德、侯君集、张公谨、刘师立、公孙武达、独孤彦云、杜君绰、郑仁泰、李孟尝等九人，入玄武门讨建成、元吉，平之。”所以，郑仁泰不仅仅是秦府中人，并且是玄武门政变的先锋之一，从他后来陪葬昭陵，也可看出。但是，政治地位较低，贞观时期的史籍中少有露面。

《新唐书·东夷传》：贞观二十一年，诏左武卫大将军牛进达为青丘道行军大总管，右武卫将军李海岸副之，自莱州度海；李绩为辽东道行军大总管，右武卫将军孙贰朗、右屯卫大将军郑仁泰副之，率营州都督兵，由新城道以进。

唐似有地位最高的大将领军的惯例，如李靖之讨吐谷浑，侯君集之讨高昌，李绩之征高丽等。不知此战是否印证了郑仁泰在当时的地位？唐朝讨平铁勒是一次很著名的战役，郑仁泰为卢山、降水、铁勒三道大总管，是这次战役的总指挥。但在这次战役中，真正出风头的是副总指挥薛仁贵。“将军三箭定天山，壮士长歌入汉关”的故事人尽皆知。

其实在战争初始阶段，郑仁泰的战功也是可观的，后来有可能是分兵作战，薛仁贵一路，坑杀降卒之后，追度碛口，俘虏叶护三人而还。而郑仁泰击破思结、多滥葛后，纵兵抢掠，也追入大漠，不同的是，郑仁泰是大败而回。从前面墓志记载高丽战争中郑仁泰领五马军总管的情况看，马军应是郑仁泰的优长。所以郑仁泰从一开始就追击作战，百里根本不在话下。当敌人遁入大漠后，他也敢用一万四千骑兵追赶。只是中途遇到了暴风雪，以致损失惨重。所有兵器都丢弃了，粮食吃完后便吃马，马吃完了就吃人，回来的时候，只剩下了八百人。后来有人参劾郑仁泰，称这是唐朝立国以来最大的失败。不过，唐高宗并没有降罪。薛仁贵虽然胜了，但也好不到哪里去。他和郑仁泰一样，在前线收受贿赂，造成了强烈的反抗。为了宁息变乱，唐高宗不得不派出身铁勒贵族的契苾何力前往安抚。契苾何力带领少数人进入大漠，处决了一批酋长，同时表示与众人无关。至此，铁勒九姓才安定下来。奇怪的是，两年后郑仁泰再次深入了铁勒战场，不过这是他已经被降职为左武卫将军。好在这次没有出什么事端，战事也比较成功。同年，以凉州都督、青海道行军大总管，屯兵凉鄯二州，以备吐蕃。这和墓志记载的“凉州刺史”基本一致。

唐德宗时期，追录大唐功臣，郑仁泰以代州都督、同安郡公列于其中，图形凌烟阁。

曾祖：郑景，北齐金紫光禄大夫、阳平太守、荥阳郡公，赠司州刺史。

祖父：郑继叔，北齐咸阳王（斛律金）记室参军，赠郑州刺史。

父亲：郑德通，隋朝眉州录事参军，追赠平州刺史。

儿子：郑玄果，右金吾将军、同安郡公。郑山雄。