阿史那彌射和阿史那步真的南道軍馬及時(shí)跟進(jìn)，與蘇定方會(huì)師，人歡馬叫，氣勢(shì)如虹。十姓部落首領(lǐng)見(jiàn)阿史那賀魯大勢(shì)已去，紛紛率眾歸降，口稱阿史那彌射和阿史那步真為“舊主”。

在唐軍鍥而不舍、窮追猛打之下，阿史那賀魯和兒子咥運(yùn)逃竄至石國(guó)（今塔什干），被石國(guó)國(guó)王繩捆索綁送往唐營(yíng)，獻(xiàn)于唐將蕭嗣業(yè)。阿史那賀魯被押解回長(zhǎng)安“獻(xiàn)于昭陵，告于太社”，西突厥汗國(guó)滅亡。原先臣服于西突厥的中亞諸國(guó)紛至沓來(lái)誠(chéng)心歸屬，唐朝奪回了西域的掌控權(quán)。

為有效管理眾多歸附的部落和民族，唐王朝效仿漢朝西域都護(hù)府的建制，在全境設(shè)置了九大都護(hù)府，職責(zé)是“撫慰諸藩，輯寧外寇”。

唐朝在西域設(shè)置了兩大都護(hù)府：安西都護(hù)府和北庭都護(hù)府。

安西都護(hù)府管轄天山南麓、直至蔥嶺以西、阿姆河流域廣闊地區(qū)；北庭都護(hù)府管轄天山北麓包括阿爾泰山和巴爾喀什湖以西的廣大地區(qū)。此時(shí)，唐朝疆域空前廣大，趕往長(zhǎng)安朝拜的使者絡(luò)繹不絕。

因唐朝開(kāi)拓進(jìn)取，國(guó)力強(qiáng)盛，文人墨客都有投筆從戎，建立功勛的強(qiáng)烈愿望，楊炯大呼“寧為百夫長(zhǎng)，勝作一書(shū)生”。李白豪邁地說(shuō)“愿將腰下劍，直為斬樓蘭”。就連杜甫也賦詩(shī)“男兒生世間，及壯當(dāng)封侯”。岑參說(shuō)“功名只向馬上取，真是丈夫一英雄”。

唐朝的邊塞詩(shī)洋溢著壯美陽(yáng)剛之氣，體現(xiàn)了大唐盛世奮發(fā)有為、慷慨激昂的民族精神。此后，漢民族再無(wú)這種銳意進(jìn)取、蓬勃向上的精神，成為絕唱。

唐王朝勃興崛起的同時(shí)，青藏高原上的吐蕃國(guó)和大食國(guó)（阿拉伯）也興盛起來(lái)，與唐王朝在西域展開(kāi)激烈的爭(zhēng)奪戰(zhàn)。唐與吐蕃、突騎施、大食之間，屢次發(fā)生錯(cuò)綜復(fù)雜的軍事沖突。伊斯蘭教伴隨著大食的入侵，傳入中亞和西域。這一時(shí)期，各種宗教文化在西域碰撞融合，對(duì)后世影響深遠(yuǎn)。

公元755年，“安史之亂”爆發(fā)，唐王朝的軍隊(duì)節(jié)節(jié)敗退，朝廷調(diào)動(dòng)駐守河西、隴右、安西都護(hù)府和北庭都護(hù)府的精銳之師回內(nèi)地平叛，西域的軍事、政治力量陷入虛空。歷時(shí)7年之久的叛亂雖被平息，但唐朝元?dú)獯髠?，由盛而衰，宋人司馬光在《資治通鑒》一書(shū)中感嘆：“由是禍亂繼起，兵革不息，民墜涂炭，無(wú)所控訴，凡二百余年?！?/p>

吐蕃趁機(jī)攻占了隴右、河西地區(qū)，切斷了西域與唐朝來(lái)往的通道。唐王朝甚至都不知道安西都護(hù)府是存是亡，安西都護(hù)府孤懸塞外，駐守將士恪盡職守，堅(jiān)持了35年之后，安西四鎮(zhèn)被吐蕃攻陷。唐朝徹底結(jié)束了對(duì)西域長(zhǎng)達(dá)一個(gè)半世紀(jì)的控制和經(jīng)營(yíng)。吐蕃占領(lǐng)了整個(gè)西域，阻擋了阿拉伯帝國(guó)向東擴(kuò)張的勢(shì)力。隨著葛邏祿、回鶻部落的崛起，吐蕃被迫撤出西域。