就在這時，頡利還沒安頓妥貼，又來一個突利可汗，兩可汗聯手率全國兵力深入到豳州（今陝西彬縣），李世民率兵抵禦，雙方眾寡十分懸殊，打過無數硬仗的大唐將士竟不敢迎敵，李世民隻好以身冒險，隻帶一百騎出陣，用言語離間二可汗，使之自相猜忌。還真得逞了，頡利要戰，突利要和。頡利拗不過突利，便讓突利去唐營講和，李世民便與突利私約為兄弟。突厥分裂的種子破土發芽了。
這隻是權宜之計，解了當下危機，麻煩還在後頭。
高祖武德九年（公元626年），突厥便血洗蘭州，舉國為之震動。唐朝派名將李靖率兵抵抗，危機暫告解除。就在這一年，唐太宗李世民登基，國內的豪強也宣告消平，實現了真正意義上的統一。唐對突厥的關係發生了逆轉，由被動防守轉為主動出擊。太宗剛即位，頡利率大軍已打到渭水便橋北，距長安僅四十裏。太宗胸有成竹，率兵到橋南，兩軍隔水相望，唐軍陣容壯觀，士馬強健，頡利知唐軍有備，不敢貿然開戰，要求講和。太宗許之，在便橋上與頡利會盟，送上大量金銀財物，頡利滿意而去。唐朝文武對此頗有非議，太宗說，我不開戰，反送以財物，不過是將欲取之，必先與之，麻痹他，再消滅他。
唐朝在緊鑼密鼓備戰，太宗本人為提高國民的備戰意識，每天帶十二衛小將和數百兵士到顯德殿前練習射擊，告誡他們，國家打仗，本是常事，並不可怕，可怕的是安而忘危，敵來則束手無策。為鼓勵士氣，他主動要求當教練，並親自主持衛隊的技藝考核，成績優異者予以獎勵。皇帝帶頭，各府官長也不敢怠慢，幾年下來，唐朝便練出一支威武之師來。太宗本人便是百戰統帥，能征慣戰，戰爭剛結束，唐朝有一大批百戰名將和久經戰陣的各級官兵。這邊萬事俱備，突厥卻連年天災人禍，內部四分五裂。局麵堪憂，頡利轉而與唐求和，自願稱臣，當唐朝女婿。
晚了，唐朝不會把花枝招展的公主當作和平的使者了。頡利沒有得到唐朝公主，等到的是十萬雄兵。
貞觀三年（公元629年），太宗命李靖、李勳、柴紹、李道宗、衛孝節、薛萬徹各為行軍總管，分六路出擊，十萬大軍統歸李靖節製。與太宗有兄弟之約的突利歸附唐朝，頡利獨木難支，次年，大敗後被俘。縱橫一時的東突厥煙消雲散。投降的幾十萬部眾，唐朝都做了妥善安置，許多原來的上層人士作了都督，管轄突厥事務，如突利、阿史那思摩等。有五百多原酋長做了將軍、中郎將，五品以上的軍官達一百多人，入居長安的突厥人多達一萬餘家。
突厥是北方大國，在某種程度上，是北方各國的領袖，一朝被滅，唐朝威望如日中天，四方諸侯紛紛來附。貞觀四年，四方君長齊到長安皇宮，尊唐太宗為天可汗。此後，唐朝皇帝對西北諸部族都用天可汗名義發號施令。
現在，北方之北的漠北隻剩下薛延陀部與唐朝抗衡了。貞觀十三年（公元639年），唐太宗封阿史那思摩（即李思摩）為可汗，令其率突厥降民十餘萬人出塞，居黃河北麵故定襄城，與薛延陀隔大漠立國。如此，突厥被夾在兩大國間，薛延陀要攻唐朝，必先攻突厥，突厥要自保，必須依靠唐朝。因此，唐朝北方數十年無戰事。後來，東突厥被回紇所滅，這是後話。
在西北這邊，唐雖先後滅了西突厥、吐穀渾，把勢力擴展到帕米爾高原，又與吐蕃和親，而蘭州作為唐在西北最重要的軍事據點，在有唐一代，似乎一直比較脆弱。太宗貞觀六年（公元632年）三月，正當大唐對東突厥之戰大功告成時，吐穀渾卻發兵攻蘭州，此戰規模不大，被州兵擊退。過了兩年，吐穀渾可汗伏允再攻蘭州、廓州，朝廷遣將反擊，伏允率眾西逃。這時，黨項羌又在西北崛起，唐高宗時，黨項羌舉眾三萬圍攻蘭州，守城州兵無力抵抗，告急文書飛往京城，蘭州刺史崔知溫為拖延時間，硬著頭皮設空城計，他令大開城門，撤去旗幟，以軍士扮作老百姓，在四門進進出出，悠閑自得，而在內城，故意弄出些煙塵和壓抑了的嘈雜聲，他則率文武官員端坐城頭，品萏談天，給人一種別有用心的樣子。黨項人明知州防虛弱，但他們麵對的是強大的唐朝，誰知道蘭州城裏一夜之間會有什麼變化呢。黨項憂疑，不敢率爾攻城，便在城外安營紮寨，待偵察確實再說。
朝廷聞報，飛章調集距蘭州較近的駐軍馳援，援軍突至，城內守軍乘勢殺出，內外夾攻，黨項人大敗而逃。
對蘭州最大的威脅還不是吐穀渾和黨項，而是崛起於青藏高原的吐蕃。唐玄宗開元二年（公元714年），正是大唐國力，也是整個中國古代國力達到頂峰時，吐蕃坌達延、乞力徐率十萬大軍攻入臨洮、蘭州境內，燒殺搶掠，城鄉為之一空，那時，唐玄宗還在勵精圖治，即派大將薛訥等追擊，至武街驛（今臨洮東），大敗吐蕃軍。
安史作亂，唐朝元氣大傷，內憂外患日甚一日，國力江河日下，吐蕃卻正處在上升時期，唐代宗廣德元年（公元763年），吐蕃攻陷蘭州後，大軍東進，破大震關（今甘肅清水東），長驅直入長安城，大掠十三日方退回隴右。
而蘭州除在唐中期有過短暫的收複外，從此陷於吐蕃、西夏等達三百年之久，直到宋神宗元豐四年（公元1081年），由大將李憲收複，重置蘭州。
站在懸崖邊上的城市