此后，北路唐军穷追不舍，于赤水原（曼头山西）、蜀浑山（青海天峻县西）、赤海（青海盐卡茶湖）、居茹川（盐卡茶湖附近）等地连连击败吐谷浑军，在一个月之内横扫青海湖南岸，所向披靡，南岸吐谷浑军在唐军凌厉的攻势打击之下全军覆灭。
南路唐军在侯君集、李道宗的率领下，于贞观十年（635年）闰四月从伏俟城出发，先后翻越汉哭山（今青海鄂拉山）、穿越破啰真谷（鄂拉山口），涉过河源冰川，"人吃冰、马啖雪
"
，一路跋涉千余里，即使行军艰苦异常，唐军仍奋勇前行。
唐贞观十年（635年）五月，南路军在抵达乌海（青海苦海）后遭遇在此扎营驻防的吐谷浑军。唐军奋勇作战，击败了敌军并俘其主将梁屈葱，缴获了大批辎重。之后，南路军马不停蹄长驱直入，在星宿川（今青海星宿海）、柏海（黄河源头鄂陵湖、扎陵湖）等地连战连捷，河源吐谷浑势力被一扫而空。河源吐谷浑守将、慕容伏允世子慕容顺原在隋、唐两朝长年为人质，对唐朝多有亲近之意，此时见大势已去，便顺势向唐军请降，归顺了唐朝，南路唐军也大获全胜。
