听了裴行俭的奇谋，唐高宗大为赞赏，当即就拨给他数万军队，带着泥捏师就出行了。唐军浩浩荡荡地穿行于西域，但以"为波斯复国"为幌子，李遮匐等人果然上了当，并不加以戒备。
其后，裴行俭又以狩猎为名，将龟兹、于阗、疏勒、碎叶四大西域城国的国王召集在一起，秘密向他们征兵。在裴行俭的召唤下，上万西域青年加入了唐军，一时间裴行俭实力大增。
之后，唐军快速行军到阿史那都支和李遮匐的驻扎地。由于两人根本没有防备，因此在只能在未经抵抗的情况下，向唐朝投降。就这样，唐朝轻易收复了西域，挫败了吐蕃人的图谋。从玉门关到碎叶城，上百万平方公里的疆土，就这样被裴行俭收复了。
之后，裴行俭还在碎叶城（今吉尔吉斯斯坦托克马克市）立了一座纪功碑。1997 年，俄国考古学家兹亚布林在碎叶古城遗址发现一方汉文残碑。据周伟洲先生《吉尔吉斯斯坦阿克别希姆遗址出土残碑考》判断，此碑就是裴行俭的纪功碑。
