在敌强我弱的情况下，秦琼命令苏定方带步兵持矛环据南原，自率骑兵列阵于北原。
沙钵罗军一到就对着驻扎在南原的唐军发动了攻击。苏定方指挥军队布武钢车阵，远了用箭射，进了用枪刺，使得沙钵罗三冲南原未逞。
秦琼看到敌人气势已竭，率骑兵乘势从敌侧后反击，大败沙钵罗军，追击30里，斩获数万人，杀其十部大首领都搭达干等200人。
另一路的阚棱与歌逻、处月二部战于榆幕谷，唐军的陌刀队排列如墙，层层推进，斩其千余精骑。侧翼总管刘弘基帅兵亦攻拔咽城，斩首3万级。
接着阚棱引军至鹰娑川，与西突厥2万骑兵对阵，阚棱率领骑兵与之交战双方互有胜负。
不久，西突厥别部鼠尼施等2万骑兵赶到。唐前军总管史大奈刚刚带着风骑兵杀死了一支敌人骑兵，正在相隔一岭的山脊歇马，望见尘起，即率500骑兵迅速投入战斗，西突厥大败，被唐军杀俘1500余人，获马2000余匹，所弃甲帐。不可胜计。
秦琼率领大军继续进击，扩大战果，十大部族之一的胡禄福和五努失毕知道西突厥已经完了，跟着沙钵罗肯定得不到好去，于是突然反叛举部归降。沙钵罗杀出一条血路仅率数百骑西遁。
另一大部落五咄陆部落闻沙钵罗兵败，也归降了阚棱率领的南路唐军。
秦琼命令苏定方与张公瑾、段志玄率骑兵为前军向邪罗斯川方向追击，自己与阚棱相会率新附部众继后。
当时正是风雪弥漫，地上积雪达2尺多厚。许多将士请示俟雪霁再行。
但苏定方指出，绝不能给敌以喘息之机，沙钵罗以为雪深，必存侥幸心理，急追之必可大获全胜，遂鼓舞士众，继续踏雪追击，昼夜兼程，进至双河。
这时夹击过来的李世绩、李道宗、阿史那杜尔、执失思力等击败西突厥十大部中的厥越失、拔悉弥、触木昆，也到了这里和苏定方汇合。
他们有合兵一处又长驱200余里，直抵金牙山沙钵罗牙帐。此时沙钵罗果然没有防备，还优哉游哉的带着手下去打猎。
苏定方和李道宗乘其将去打猎、毫无戒备之际，突然发起攻击，斩获数万人。沙钵罗与其子咥远、婿阎啜等逃往石城(今乌兹别克共和国塔什干一带)。
秦琼和阚棱在后面息兵安民，令西突厥诸部各归所居，修复道路，设置驿站，划定区域，恢复生产。并将沙钵罗掳掠的财物、牲畜等各归原主，西突厥十姓安居如故。
他又给苏定方和李世绩传令让他们率兵继续追歼沙钵罗，同时命人压着沙钵罗可汗的御用之物，以及十大部落的首领到牧羊城给程知节报捷。
苏定方和李世绩带领大军追到了石国，石国首领石涅诱擒沙钵罗，送交苏定方，西突厥遂亡。石涅看到唐军势大有奉献出国内盛产的宝马数匹送给苏定方；苏定方和他们签订和平通商协议，然后帅兵回到了牧羊城。
程知节围困牧羊城数月，左车轮很是纳闷怎么自己的粮草都快要吃完了敌人的粮草还没有告罄？就在他感到万分纳闷的时候，突然唐军中爆发出一阵阵将天动地的喊声。
左车轮和袁慕爵不知道唐军发什么疯，他赶紧带着大军到城楼上观看。只见唐营中鼓乐喧天，人流穿梭不定，好像有什么重大的事情发生。
正在他们不知道出了什么事的时候，唐营大门开放，一队队的唐军从里面开了出来，列好了阵型。
左车轮和袁慕爵暗暗纳闷，这几个月唐军都一直没有动静，怎么现在突然要出兵了。他们亦不敢大意，赶紧把城中的大军都调上了城楼。
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