而南路唐军此次作战之艰苦程度，华夏历史上只有千年之后，准噶尔汗国名将大策凌敦多布率军自伊犁河谷出发，翻越藏北阿里地区四千米无人高原直入拉萨，击灭和硕特汗国拉藏汗政权之战，才能与之相比。
唐军攻吐谷浑之战示意图
唐贞观十年（635年）五月下旬，北南两路唐军按照原定计划汇合于大非川。此次作战，唐军历经千辛万苦，长途奔袭两千里，大小历经数十战，主将也都亲冒矢石，奋勇上阵，终于将割据陇右、甘青、河源等地已经三百多年的吐谷浑汗国连根拔起，完全歼灭，达成了唐太宗战前预定的"消除西北隐患、保持丝绸之路畅通、维护大唐国威"的战略目标。
主力覆灭殆尽的慕容伏允在唐军合围之前，早已脚底抹油，率部分亲卫穿柴达木大戈壁，越过阿尔金山，一路西逃至吐谷浑境内最西边的且末城（新疆且末），意图等待唐军撤兵之后，再返回甘青，重振旗鼓。为了彻底消除隐患，不留祸根，李靖在大胜之后毫不懈怠，命令契苾合力、薛万均率军继续追击，必以擒获慕容伏允为此次出兵的全功。
