7年后，公元645年，李世民御驾亲征高句丽，真珠可汗突然去世，他的两个儿子为了争夺汗位大肆攻伐，最终长子获胜，但兵力已经不足原来的三分之一。
李世民征讨高句丽并不成功，正好想重振军委，于是拿薛延陀立威，第二年，李世民派大将李绩领兵十万，征讨薛延陀。薛延陀经过多年的内耗，国力已经十分薄弱，面对老将李勣，显得不堪一击，最终被唐朝打败。
兵败后的薛延陀，群龙无首，在逃回故土的路上，各部落酋长相互厮杀，仅仅过了一年薛延陀全国仅剩7万多人，被唐朝所灭。从李世民封了两个小可汗，到薛延陀国灭，仅仅用了8年时间。
薛延陀灭亡后，其残余部落被漠北的其他势力所兼并，2年后，漠北已没有任何部落宣称和薛延陀有关。
