645年——648年唐太宗一伐高丽，灭薛延陀，征服西域，降服天竺。唐玄奘法师西行天竺求取真经归唐。
唐太宗征高丽不利而还。但他并没有罢手，之后不断派兵袭扰高丽，消耗高丽的国力，为再次总攻高丽做准备。
另外还有一项准备工作，讨伐薛延陀。
唐太宗北伐高丽期间，薛延陀趁虚而入袭击夏州（陕西靖边县）。当初内迁突厥人北返漠南被薛延陀赶回后很多滞留夏州。薛延陀想把突厥人赶尽杀绝。
好在唐太宗早有防备，让大将执失思力统领突厥兵驻扎在夏州以北，另外安排一支tj驻扎在夏州。
执失思力原是颉利可汗手下大将，后来投降了唐朝。鉴于他在突厥人中的声望很高，唐太宗让他统领突厥部队。
执失思力以老弱病残迎战薛延陀，佯装不敌退往夏州。薛延陀不知是计杀入夏州。执失思力和tj一起夹击薛延陀将薛延陀杀得大败。执失思力乘胜追击一直杀到大漠以北才返回。
薛延陀不甘失败，再次纠集人马杀向夏州。这时tj大部队已经从辽东返回。唐太宗派兵增援夏州。薛延陀得知这一情况后徘徊不前，进退维谷。执失思力主动发起进攻，再次击败薛延陀，俘虏两千多人。
薛延陀两次进犯都没有得手。
唐太宗从高丽回来后着手解决薛延陀这个后顾之忧。唐太宗之前从高丽撤兵，担心薛延陀袭扰后方也是其中的原因之一。
正好在这个时候薛延陀爆发内讧。薛延陀多弥可汗两次率军南下大败而回，并且在作战时弃军而逃，遭到部下的鄙视。原先归附他的回纥、仆骨等族发动叛乱，群起而攻之。
唐太宗趁机加入战团，派军向薛延陀发起进攻。
李道宗、执失思力、契苾何力等将领各领一支军，分道并进，进击薛延陀。薛延陀在tj的攻击下狼狈逃窜。多弥可汗再次弃军而逃。回纥人趁多弥可汗人单势孤发动袭击，杀了多弥可汗。这时薛延陀残余还有七万多人，逃往西域。唐太宗派李世勣追杀薛延陀。李世勣在郁督军山（蒙古国杭爱山）追上薛延陀，前后斩杀五千余人，俘虏三万余人。薛延陀就此亡国。
回纥等族接管了薛延陀的领地，尊唐朝为主，向唐朝朝贡。
唐太宗在征高丽回来的路上生了病，此后一直身体不好。他把日常工作交给太子打理，自己住进翠微宫疗养。
翠微宫是唐太宗新修的一个宫殿。翠微宫“笼山为苑”，风景如画，最适合避暑。
647年，西域的龟兹国（新疆库车）国王死了。他的弟弟继承了王位。这家伙是亲西突厥派，停止向唐朝朝贡，勾结西突厥攻打亲唐朝的西域国家。唐太宗大怒派兵讨伐龟兹。
唐太宗打龟兹是瞄着西突厥。西突厥一直在跟唐朝争夺西域的控制权。唐太宗如果能拿下龟兹，不仅能去掉西突厥的一个帮凶，还能为日后进攻西突厥取得一个桥头堡。
唐太宗派阿史那社尔、契苾何力作为正副帅率领本部突厥军西征西域。安西都护郭孝恪率tj配合作战。并且，唐太宗还要求铁勒、吐蕃、吐谷浑出兵助战。唐太宗主要是依靠胡人打胡人。
阿史那社尔是dongtu厥处罗可汗的儿子，之前负责跟西突厥打仗，战绩颇佳。后来阿史那社尔投降率部唐朝，唐太宗把他招为驸马，对他非常信任。这回打龟兹和西突厥，唐太宗把他派过去。
西突厥得知tj西征西域，派兵阻截。阿史那社尔一战便将其击溃，俘虏其余众。
焉耆（新疆焉耆自治县）是龟兹的盟国。阿史那社尔在进军龟兹的路上顺手将其攻克，杀了焉耆王，另立亲唐的人做国王。
到达龟兹后，阿史那社尔派一千骑兵前去挑战。龟兹王亲率五万军队出城迎战。tj假装战败引诱龟兹王追击。待龟兹王远离城池后，阿史那社尔指挥军队合围龟兹王，将其一举击溃。龟兹王放弃都城逃往拨换城（新疆阿克苏）。
阿史那社尔让郭孝恪留守龟兹都城，自己率军杀往拨换城。tj围攻拨换城40天，终于将拨换城攻克。龟兹王被tj生擒活捉。
龟兹国相趁乱逃走，跑到西突厥那里搬救兵反攻龟兹。
西突厥趁tj的大部队在拨换城，偷袭已被tj占领的龟兹都城。郭孝恪以为龟兹王都被抓住了，战争就等于宣告结束了，疏于防备。西突厥偷袭得手，一举攻破龟兹都城。郭孝恪宁死不降，率军跟西突厥展开巷战。驻扎在城外的tj火速救援，向西突厥人发动反攻。两军在城内混战一夜。tj斩首三千级。西突厥见不能取胜，弃城而走。
龟兹国相不甘心，从龟兹北部召集了万把军队再攻龟兹国都。tj出城迎战，斩首八千人。龟兹国相只身逃走，被当地龟兹人抓回送进tj大营。
龟兹和焉耆被tj征服。于阗[tian]（新疆和田）、疏勒（新疆喀什）向唐朝表示归附。唐太宗将四国设为唐朝的四个镇，将安西都护府迁往龟兹，管理整个西域。
讨伐西域期间，唐太宗又派兵征服
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