九世纪初，已改名成回鹘的回纥攻占了今甘肃武威。吐蕃怀疑沙陀和回鹘相互勾结，故想把沙陀迁到黄河以西。结果沙陀首领尽忠带着三万族人投归了唐朝，途中尽忠被吐蕃追兵杀害。唐朝将沙陀族人安置在盐州，流散各处的沙陀人相继还部，其势力迅速增强。
后来，唐武宗对付吐蕃﹑党项﹑回鹘时，沙陀都提供了不小的帮助。唐懿宗时，沙陀又帮助朝廷镇压庞勋起义，因此其首领赤心被授予大同军节度使节，赐名李国昌。876年，李国昌的儿子李克用袭据云州，企图造反。唐朝派兵讨伐，880年李国昌父子战败后逃入鞑靼部。
黄巢发动起义，一路攻进长安城，唐朝招天下兵马入援。这时，李克用率沙陀、鞑靼军支援唐军，在梁田坡击败了黄巢的军队。黄巢退出长安，李克用被任命为河东节度使。
923年，李克用的儿子李存勖灭后梁，建立后唐。之后，建立后晋的石敬瑭、后汉的刘知远都是沙陀人。据说，灭掉沙陀的是北宋，也有人说沙陀国是被其他五代十国的势力灭亡的。沙陀国虽然是一个小王国，可它的财宝却不少。
