显庆元年冬月，苏定方率麾下苏大为、苏庆节、娄师德、王孝杰等人，进兵至曳咥河，即后世新疆北部额尔齐斯河。
西突厥沙钵罗可汗闻讯率领十万铁骑前来决战。
苏定方率唐军一万，及回纥等仆从军同西突厥正面迎敌。
战斗之初，阿史那贺鲁轻视苏定方人少，命左、右翼轻骑抄唐军后路，想将其包围歼灭。
苏定方命苏大为占据制高点，集中步卒长矛集成猬阵。
同时自己亲率越骑在北边平地列阵。
突厥军向唐军步卒发动三次冲锋，均没能攻破苏大为死守的防线。
一时为之气沮。
苏定方乘势进攻，在三十里长的战线上激战。
斩杀突厥人马数万，杀其大酋都搭达干等人，突厥军阵脚大乱，慌忙后撤北逃。
唐军追击，缴获无数。
到第二日天明，苏定方整军再战。
西突厥胡禄屋等五弩失毕部举众来降。
至此，西突厥大势以去，阿史那贺鲁与处木昆部屈律啜率数百骑向西逃蹿。
余下的五咄陆部听闻沙钵罗可汗兵败，四散奔逃。
苏定方命副将萧嗣业、婆润率各部仆从追赴邪罗斯川，即后世伊犁河西，追击败军。
自己则与苏大为、任雅相率领新近投降的胡人仆从拦截突厥人后路。
适逢天降大雪，积雪平地二尺深。
部将有人请稍事休息，被苏定方所拒。
唐军连夜踏雪进发，昼夜兼程，沿途所过收获突厥人逃散的牧民和牲畜。
至双河长驱直入，一直逼近金牙山，即阿史那贺鲁可汗牙帐所在。
金牙山即后世吉尔吉斯斯坦以西。
在这里，苏定方再次发挥他用兵如神的闪击战术，铁骑狂飙，侵如烈火。
将阿史那贺鲁拱卫在牙帐最精锐的数万突厥狮骑击溃。
阿史那贺鲁一日数惊，大骇下率余部继续逃亡。
苏大为为唐军先锋，率部追至碎叶水，尽夺沙钵罗可汗余部。
阿史那贺鲁身边仅剩其子咥运、婿阎啜等十余骑连夜逃往石国西北的苏咄城，即后世乌兹别克斯坦首都塔什干一带。
苏咄城城主伊沮达官，惧唐将苏大为之威，设计将阿史那贺鲁等人诱捕交出，并向大唐请降。
至此，西突厥宣告灭亡。
唐军此次征伐西突厥，“收其人畜前后有