九年，攻原、灵，又围凉州，进犯泾、原，李靖与战灵州，虏引去。寇西会州，围乌城，翔徉陇、渭间，平道将军柴绍破之于秦州，斩一特勒、三大将，虏千级。大抵虏得志则深入，负则请和，不耻也。其七月，颉利自将十万骑袭武功，京师戒严。攻高陵，尉迟敬德与战泾阳，获俟斤乌没啜，斩首千余级。颉利遣谋臣执失思力入朝以觇我，因夸说曰：“二可汗兵百万，今至矣！”太宗曰：“我与可汗尝面约和，尔则背之。且义师之初，尔父子身从我，遗赐玉帛多至不可计，何妄以兵入我都畿，自夸盛强耶？今我当先戮尔矣！”思力惧，请命，萧瑀、封德彝谏帝，不如礼遣之，帝不许，系于门下省。乃与侍中高士廉、中书令房玄龄、将军周范等驰六骑出玄武门，幸渭上，与可汗隔水语，且责其负约。群酋见帝，皆惊，下马拜。俄而众军至，旗铠光明，部队静严，虏大骇。帝与颉利按辔，即麾军却而阵焉。萧瑀以帝轻敌，叩马谏，帝曰：“我思熟矣，非尔所知也。夫突厥扫地入寇，以我新有内难，谓不能师。我若阖城，彼且大掠吾境，故我独出，示无所畏，又盛兵使知必战，不意我能沮其始谋。彼入吾地既深，惧不能返，故与战则克，和则固，制贼之命，在此举矣！”是日，颉利果请和，许之。翌日，刑白马，与颉利盟便桥上，突厥引还。萧瑀曰：“颉利之来，诸将多请与战，陛下不听，既而虏自退，其策奈何？”帝曰：“突厥众而不整，君臣惟利是视，可汗在水西，而酋帅皆来谒我，我醉而缚之，其势易甚。又我敕长孙无忌、李靖潜师幽州以须，若大军蹑其后，伏邀诸前，取之反覆掌耳。然我新即位，为国者要在安静，一与虏校，杀伤必多，彼败未及亡，惧而脩德，与我为怨，其可当耶？今仆械卷铠，啖以玉帛，虏志必骄，骄则亡之端也，故曰‘将欲取之，必固与之’。瑀再拜曰：“非臣愚所逮也！”乃诏殿中监豆卢宽、将军赵绰护送突厥，颉利献马三千匹、羊万头，帝不纳，诏归所俘于我。
贞观元年，薛延陀、回纥、拔野古诸部皆叛，使突利讨之，不胜，轻骑走，颉利怒，囚之，突利由是怨望。是岁大雪，羊马多冻死，人饥，惧王师乘其敝，即引兵入朔州地，声言会猎。议者请责其败约，因伐之，帝曰：“匹夫不可为不信，况国乎？我既与之盟，岂利其灾，邀险以取之耶？须其无礼于我，乃伐之。”
明年，突利自陈为颉利所攻，求救。帝曰：“朕与颉利盟，又与突利有昆弟约，不可不救，奈何？”兵部尚书杜如晦曰：“夷狄无信，我虽如约，彼常负之，今乱而击之，侮亡之道也。”乃诏将军周范壁太原经略之，颉利亦拥兵窥边。或请筑古长城，发民乘塞。帝曰：“突厥盛夏而霜，五日并出，三月连明，赤气满野，彼见灾而不务德，不畏天也。迁徙无常，六畜多死，不用地也。俗死则焚，今葬皆起墓，背父祖命，谩鬼神也。与突利不睦，内相攻残，不和于亲也。有是四者，将亡矣，当为公等取之，安在筑障塞乎？”突厥俗素质略，颉利得华士赵德言，才其人，委信之，稍专国；又委政诸胡，斥远宗族不用，兴师岁入边，下不堪苦。胡性冒沓，数翻覆不信，号令无常。岁大饥，裒敛苛重，诸部愈贰。
又明年，属部薛延陀自称可汗，以使来。诏兵部尚书李靖击虏马邑，颉利走，九俟斤以众降，拔野古、仆骨、同罗诸部、习奚渠长皆来朝。于是诏并州都督李世勣出通漠道，李靖出定襄道，左武卫大将军柴绍出金河道，灵州大都督任城王道宗出大同道，幽州都督卫孝节出恒安道，营州都督薛万淑出畅武道，凡六总管，师十余万，皆授靖节度以讨之。道宗战灵州，俘人畜万计，突利及郁射设、荫奈特勒帅所部来奔，捷书日夜至，帝谓群臣曰：“往国家初定，太上皇以百姓故，奉突厥，诡而臣之，朕常痛心病首，思一刷耻于天下，今天诱诸将，所向辄克，朕其遂有成功乎！”
四年正月，靖进屯恶阳岭，夜袭颉利，颉利惊，退牙碛口，大酋康苏蜜等以隋萧皇后、杨正道降。或言中国人尝密通书于后，中书舍人阳文瓘请劾治。帝曰：“天下未一，人或当思隋，今反侧既安，何足治耶？”置勿劾。颉利窘，走保铁山，兵犹数万，令执失思力来，阳为哀言谢罪，请内属，帝诏鸿胪卿唐俭、将军安脩仁等持节慰抚。靖知俭在虏所，虏必安，乃袭击之，尽获其众，颉利得千里马，独奔沙钵罗，行军副总管张宝相禽之。沙钵罗设、苏尼失以众降，其国遂亡，复定襄、恒安地，斥境至大漠矣。
颉利至京师，告俘太庙，帝御顺天楼，陈仗卫，士民纵观，吏执可汗至，帝曰：“而罪有五：而父国破，赖隋以安，不以一镞力助之，使其庙社不血食，一也；与我邻而弃信扰边，二也；恃兵不戢，部落携怨，三也；贼华民，暴禾稼，四也；许和亲而迁延自遁，五也。朕杀尔非无名，顾渭上盟未之忘，故不穷责也。”乃悉还其家属，馆于太仆，禀食之。
思结俟斤以四万众降，可汗弟欲谷设奔高昌，既而亦来降。伊吾城之长素臣突厥，举七城以献，因其地为西伊州。制诏：突厥往逢疠疫，长城之南，暴骨如丘，有司其以酒脯祭，为瘗藏之。又诏：隋乱，华民多没于虏，遣使者以金帛赎男女八万口，还为平民。
颉利不室处，常设穹庐廷中，久郁郁不自憀，与家人悲歌相泣下，状貌羸省。帝见怜之，以虢州负山多麕麋，有射猎之娱，乃拜为刺史，辞不往，遂授右卫大将军，赐美田宅。帝曰：“昔启民失国，隋文帝不恡粟帛，兴士众，营护而存立之，至始毕稍强，则以兵围炀帝雁门，今其灭者，殆背德忘义致然耶？”颉利子叠罗支，有至性，既舍京师，诸妇得品供，罗支预焉；其母最后至，不得给，罗支不敢尝品肉。帝闻，叹曰：“天禀仁孝，讵限华夷哉！”厚赐之，遂给母肉。
八年，颉利死，赠归义王，谥曰荒，诏国人葬之，从其礼，火尸，起冢灞东。其臣胡禄达官吐谷浑邪者，颉利母婆施之媵臣也，颉利始生，以授浑邪，至是哀恸，乃自杀。帝异之，赠中郎将，命葬颉利冢旁，诏中书侍郎岑文本刻其事于颉利、浑邪之墓碑。俄苏尼失亦以死殉。尼失者，启民可汗弟也。始毕以为沙钵罗设，帐部五万，牙直灵州西北，姿雄趫，以仁惠御下，人多归之；颉利政乱，其部独不贰。突利降，颉利以为小可汗。颉利已败，乃举众来，漠南地遂空，授北宁州都督、右卫大将军，封怀德王云。
颉利之亡，其下或走薛延陀，或入西域，而来降者尚十余万，诏议所宜，咸言：“突厥扰中国久，今天丧之，非慕义自归，请悉籍降俘，内兖、豫闲处，使习耕织，百万之虏，可化为齐人，是中国有加户，而漠北遂空也。”中书令温彦博请：“如汉建武时，置降匈奴留五原塞，全其部落，以为捍蔽，不革其俗，因而抚之，实空虚之地，且示无所猜。若内兖、豫，则乖本性，非函育之道。”秘书监魏征建言：“突厥世为中国仇，今其来降，不即诛灭，当遣还河北。彼鸟兽野心，非我族类，弱则伏，强则叛，其天性也。且秦、汉以锐师猛将击取河南地为郡县者，以不欲使近中国也。陛下奈何以河南居之？且降者十万，若令数年，孳息略倍，而近在畿甸，心腹疾也。”彦博曰：“不然，天子于四夷，若天地养万物，覆载全安之，今突厥破灭，余种归命，不加哀怜而弃之，非天地蒙覆之义，而有阻四夷之嫌。臣谓处以河南，盖死而生之，亡而存之，彼世将怀德，何叛之为？”徵曰：“魏时有胡落分处近郡，晋已平吴，郭钦、江统劝武帝逐出之，不能用。刘、石之乱，卒倾中夏。陛下必欲引突厥居河南，所谓养虎自遗患者也。”彦博曰：“圣人之道无不通，故曰‘有教无类’。彼创残之余，以穷归我，我援护之，收处内地，将教以礼法，职以耕农，又选酋良入宿卫，何患之恤？且光武置南单于，卒无叛亡。”于是中书侍郎颜师古、给事中杜楚客、礼部侍郎李百药等皆劝帝不如使处河北，树首长，俾统部落，视地多少，令不相臣，国小权分，终不得亢衡中国，长辔远驭之道也。帝主彦博语，卒度朔方地，自幽州属灵州，建顺、祐、化、长四州为都督府，剖颉利故地，左置定襄都督、右置云中都督二府统之。擢酋豪为将军、郎将者五百人，奉朝请者且百员，入长安自籍者数千户。乃以突利可汗为顺州都督，令率其下就部。
突利初为泥步设，得隋淮南公主以为妻。颉利之立，用次弟为延陀设，主延陀部，步利设主靑部，统特勒主胡部，斛特勒主斛薛部，以突利可汗主契丹、靺韍部，树牙南直幽州，东方之众皆属焉。突利敛取无法，下不附，故薛延陀、奚、靑等皆内属，颉利遣击之，又大败，众骚离，颉利囚捶之，久乃赦。突利尝自结于太宗，及颉利衰，骤追兵于突利，不肯从，因起相攻。突利请入朝，帝谓左右曰：“古为国者劳己以忧人，则系祚长；役人以奉己，则亡。今突厥丧乱，由可汗不君，突利虽至亲，不自保而来。夷狄弱则边境安，然观彼亡，我不可以无惧，有不逮者，祸可纾乎！”突利至，礼见良厚，辍膳以赐之，拜右卫大将军，封北平郡王，食户七百。及为都督，太宗敕曰：“而祖启民破亡，隋则复之，弃德不报，而父始毕反为隋敌。尔今穷来归我，所以不立尔为可汗，鉴前败也。我欲中国安，尔宗族不亡，故授尔都督，毋相侵掠，长为我北藩。”突利顿首听命。后入朝，死并州道中，年二十九，帝为举哀，亦诏文本文其墓，子贺逻鹘嗣。
帝幸九成宫，突利弟结社率以郎将宿卫，阴结种人谋反，劫贺逻鹘北还，谓其党曰：“我闻晋王丁夜得辟仗出，我乘间突进，可犯行在。”是夕，大风冥，王不出，结社率恐谋漏，即射中营，噪而杀人，卫十等共击之，乃走，杀厩人盗马，欲度渭，徼逻禽斩之，赦贺逻鹘，投岭外。于是群臣更言处突厥中国非是，帝亦患之，乃立阿史那思摩为乙弥泥孰俟利苾可汗，赐氏李，树牙河北，悉徙突厥还故地。
思摩，颉利族人也，父曰咄六设。始，启民奔隋，碛北诸部奉思摩为可汗，启民归国，乃去可汗号。性开敏，善占对，始毕、处罗皆爱之。然以貌似胡，疑非阿史那种，故但为夹毕特勒，而不得为设。武德初，数以使者来，高祖嘉其诚，封和顺郡王。及诸部纳款，思摩独留，与颉利俱禽，太宗以为忠，授右武候大将军、化州都督，统颉利故部居河南，徙怀化郡王。及是将徙，内畏薛延陀，不敢出塞。帝诏司农卿郭嗣本持节赐延陀书，言：“中国礼义，未始灭人国，以颉利暴残，伐而取之，非贪其地与人也。故处降部于河南，荐草美泉，利其畜牧，众日孳蕃，今复以思摩为可汗，还其故疆。延陀受命在前，长于突厥，举碛以北，延陀主之；其南，突厥保之。各守而境，无相钞犯，有负约，我自以兵诛之。”思摩乃行，帝为置酒，引思摩前曰：“莳一草一木，见其溺庑以为喜，况我养尔部人，息尔马羊，不减昔乎！尔父母坟墓在河北，今复旧廷，故宴以慰行。”思摩泣下，奉觞上万岁寿，且言：“破亡之余，陛下使存骨旧乡，愿子孙世世事唐，以报厚德。”于是赵郡王孝恭、鸿胪卿刘善就思摩部，筑坛场河上，拜受册，赐鼓纛，又诏左屯卫将军阿史那忠为左贤王，左武卫将军阿史那泥孰为右贤王，相之。
薛延陀闻突厥之北，恐其众奔亡度碛，勒兵以待。及使者至，乃谢曰：“天子诏毋相侵，谨顿首奉诏。然突厥酣乱翻覆，其未亡时杀中国人如麻，陛下灭其国，谓宜收种落皆为奴婢，以偿唐人。乃养之如子，而结社率竟反，此不可信明甚。后有乱，请终为陛下诛之。”十五年，思摩帅众十余万、胜兵四万、马九万匹始度河，牙于故定襄城，其地南大河，北白道，畜牧广衍，龙荒之最壤，故突厥争利之。思摩遣使谢曰：“蒙恩立为落长，实望世世为国一犬，守吠天子北门，有如延陀侵逼，愿入保长城。”诏许之。