唐太宗贞观三年(公元629年)，唐朝册封薛延陀首领夷男为"真珠毗伽可汗"。当时，薛延陀的能战之士有20余万，而且同活动在北方的回纥、仆骨、奚族等都有着密切的联系。薛延陀与唐朝之间也建立了联姻关系，唐朝将新兴公主下嫁薛延陀首领。
唐太宗贞观十三年(公元639年)以前，汗国与唐朝的关系基本保持友好。
此后，因唐朝将东突厥的部众安置在以"白道川"为中心的漠南地区，与唐朝产生矛盾，举兵进攻驻牧于白道川的东突厥部众。唐军数路并出，与突厥、契丹、奚等联合，迫使薛延陀离开白道川，并在"诺真水"一带(位于今内蒙古乌兰察布市境内)与其交战，击败了其首领大度设统领的部队。
此后，薛延陀时叛时和，唐太宗贞观十九年至二十年(公元645～646年)被唐朝灭掉，薛延陀汗国灭亡。其余众有的归于后来的突厥默啜可汗，有的归顺了唐朝。经过漫长的历史演变，融合在其他各族之中。
