唐軍血戰不得脫，薛萬均兄弟皆中槍墮馬，徒步死鬥，兵士死者十六七，此時的場麵可以想象是多麼驚心動魄。在這個危機的時刻，契宓何力（契宓族族長）率領數百騎馳援，史書中說他“突圍而前，縱橫奮擊，賊兵披靡”，萬均、萬徹兄弟這才死戰得脫。與此同時由涼州南下的且末道李大亮部在蜀渾山（在今恰卜恰河上源）擊敗吐穀渾部，獲其王公二十人。突厥將軍執失思力（此人大家應該很熟悉了）率軍亦敗吐穀渾於居茹川。
李靖率唐軍從積石山河源一路殺到且末，縱橫整個吐穀渾西部，所向無敵。而南路軍在侯君集和李道宗的帶領之下唐軍翻越兩千餘裏無人之境，5月1日，抵達烏海（今青海冬給措納湖），與吐穀渾部遭遇，唐軍大敗其眾，擒吐穀渾王族梁屈忽，此時正當盛夏，天上卻驟降寒霜，唐軍經過破邏真穀（約在今青海共和大非川東）之時，其地無水，隻能人齕（he）冰，馬啖雪，唐軍與吐穀渾軍從星宿川（今黃河河源附近之星宿海，金庸小說天龍八部中的星宿海應該指的就是這個地方）戰至柏海，吐穀渾軍望風披靡，唐軍一路翻山越嶺，至積石山，觀河源之所出，最終在赤水川與李靖北路軍勝利會師。
李靖率總集二路大軍之後，繼續窮追猛打，很快攻克了吐穀渾首府伏埃城（在青海湖西），伏允可汗被迫北逃突倫磧（今新疆且末、和田之間）中。李靖坐鎮伏埃城，命李大亮、薛萬均兄弟及契宓何力率部北上追擊伏允可汗，在抵達突倫磧前時，薛萬均兄弟鑒於赤水之敗，不敢深入。但契宓何力卻自選驍兵千餘騎，獨自向突倫磧挺進。唐軍進入磧中以後，百裏沙磧難見水，唐軍口燥舌焦，不得已隻好飲馬血止渴。如此艱難境地之下終於追上伏允，襲破國主牙帳，斬首數千級，獲駝馬牛羊二十餘萬頭，伏允猝不及防之下隻得率千餘騎向沙磧深處逃遁，其妻兒均被唐軍所俘虜。十多天後，伏允亦被隨從騎將所殺。唐北路軍大獲全勝。伏允嫡子大寧王慕容順眼看大勢已去，遂率眾擊殺國相天柱王，舉國請降，唐朝遂奪得鄯善（鄯善郡在蒲昌海西南，且末水以南，即今天新疆若羌縣附近）。
李靖以區區四萬餘唐軍曆時半年，橫行青藏高原，行程五六千裏，從青海打到西域，克服了無數難以想象的艱難險阻，最終贏得了輝煌的勝利，再次向世人昭顯了他身為軍神的強大實力。