紧接着太宗又任命右屯卫大将军程咬金为葱山道行军大总管，讨伐西突厥沙钵罗可汗阿史那贺鲁。

十月，程知节军至鹰娑川，前军总管苏定方击败西突厥骑兵四万人。

同月，太宗再次派遣两路人马向西突厥进发，一路由左屯卫将军苏定方为伊丽道行军大总管，率领燕然都护任雅相、副都护萧嗣业、左骁卫大将军瀚海都督回纥首领婆闰等，为主力部队。另一路由早先归附大唐的那步真为流沙道安抚大使，招集其旧部。

苏定方虽然从军多年，也光立战功，却从来都没有过单独领军的机会，如今机会就摆在面前，他如何能不激动，当即点起了兵马，出玉门而去。

征辽东的时候，他原本有机会出战的，但是杜睿点兵之时，却点了他的儿子苏麟，将苏定方放到了一旁，苏定方虽然明白杜睿的心思，但是心中难免不快。

如今总算是得到了一个证明自己的好机会，他岂能放弃，憋足了一股劲儿，要向太宗证明，大唐并非只有少年英雄，似他这般的老将，同样能为国效命沙场。

苏麟此次也跟随苏定方出征，苏定方为使众将信服，将苏麟直接摆在了先锋官的位子上，以示绝无私心。

临行之时，苏定方还不忘叮嘱道：“为父身为三军主帅，当一视同仁，你若是我苏家子弟，此次征讨西突厥，当不辞劳苦，不避箭矢，若是延误军机，为父定不饶你！”

苏麟此时也早就跟着杜睿历练出来了，虽说西突厥要比契丹，三韩凶蛮的多，他却也不曾放在眼里。

“父帅只管放心，儿自省得！那贺鲁要是躲在其牙帐之中也就罢了，如果被孩儿撞见，定当生擒，献于父帅帐前！”

是年冬十二月，苏定方前军苏麟所部抵达金山西，击败五咄陆之一处木昆部，该部俟斤归降。在这以前，五弩失毕之一泥孰部不服从贺鲁的统治，被贺鲁攻破，其首领的家属被俘。这时，唐军从贺鲁的一部分败兵中找到泥孰部首领的妻子。

右领军郎将薛仁贵建议，应该将这些家属归还泥孰部，并且赠予财物加以抚慰，使他们明白贺鲁为贼而大唐为之父母的道理。这样的话，他们必将不遗余力地反对贺鲁。

苏定方按此实行，泥孰部接到获救的家属后非常感激，要求跟随唐军一起进攻贺鲁。

年末，苏定方率军至曳咥河西，贺鲁举西突厥十万骑兵来拒。苏定方以唐及回纥万余骑兵迎敌。贺鲁见唐军少，进兵包围，苏定方命步兵据守南面的高地，持长矛向外，自己则领骑兵列阵于北坡。

贺鲁的骑兵三次冲击唐步兵，未能动摇唐军阵脚。苏定方趁势纵骑兵反攻，贺鲁大败。第二天唐军继续追击，五弩失毕全部投唐。五咄陆得知贺鲁兵败，奔南道归附唐安抚大使阿史那步真。

苏定方命令苏麟率萧嗣业和回纥婆闰追击贺鲁，当时天下大雪，众将要求雪停以后进兵。苏定方认为正可趁天雪之机，攻敌不备。于是唐军冒雪昼夜兼程前进。至金牙山，纵兵破贺鲁牙帐，俘敌数万人。贺鲁渡伊丽水西逃。苏定方追至碎叶水，尽夺贺鲁部众。贺鲁及子咥运逃至石国苏咄城，城主伊涅达干将他们逮捕，送往石国。石国王将贺昏父子交给萧嗣业和阿史那元爽，至此，西突厥国亡。

苏定方受皇命，安排西突厥各部落分别回到原来居住的地方，开通道路，设立驿站，掩埋死者骸骨，慰问民间疾苦，划分牧场，恢复畜牧业生产。并将贺鲁所掠夺的人口，以及牲畜等财物发还各部。从此，西突厥十姓部落在久经内讧和战乱以后，开始过上了安居乐业的生活。