公元640年唐朝在西域建立了安西都护府，为得就是抵御西突厥的大肆进攻。但是西突厥经常派骑兵对西域边境进行骚扰，发生过很多小面积的战斗，曾经归附唐朝的阿史那贺鲁曾受到唐朝的扶持，国力大大加强，认为自己羽翼丰满，便想脱离唐朝的控制并且反咬了唐朝。唐朝多次派兵征讨无果的情况下，终于龙颜大怒。公元657年，为了彻底解决调西北边境连年被骚扰的问题，唐朝派重兵征伐西突厥，其他各部落胆战心惊，赶紧归附唐朝，阿史那贺鲁向西逃亡。
唐朝派苏定方率军接连追击二百多里，在金山附近大败阿史那贺鲁，俘虏数万人，最终在石国附近追上阿史那贺鲁，并顺利把他押回长安，西突厥彻底灭亡。中亚地区正式落入唐朝口袋。为了加强对中亚的管控，唐朝曾设羁縻府州体系，使得丝绸之路更加畅通。
在武则天、唐玄宗时期，大食屡屡与唐朝争夺对中亚地区的控制权，但是，唐朝政府并未彻底放弃中亚，仍然通过各种方式加强在这一地区的军事存在，提高自身的影响力。但是在安史之乱之后，为了尽快稳定国内，保证皇权不会易主，把远在西域的驻兵纷纷调回，参与平乱。内乱平定之后中亚，西域地区的领土也就再也没有收回，四百万平方公里的土地成了别人的了。
