利可汗也暗中與唐聯絡，表示願意歸附。

由此唐朝反擊突厥條件，已經成熟。

突利可汗建牙帳在幽州之北，統治東部地區。因所轄奚、霄等數十部大多叛變，紛紛投降唐朝，突利可汗不能禁止，故被其叔頡利可汗厲言責備。

頡利斥責已罷，復派突利前去討伐薛延陀、回紇叛軍。

突利可汗戰敗，自己逃回。頡利大怒，將突利囚禁十多日，並加以鞭撻之刑。突利因此生怨，回到牙帳之後，反叛頡利可汗之意已決。

其後頡利可汗欲侵唐朝，派人向突利徵兵，突利非但不給，反遣使上表唐太宗，請求率部南下，加入唐朝。頡利聞知大怒，由是帶兵攻打突利，突厥內戰便起。

貞觀二年四月，突利派使來唐，請求援助。

太宗召集大臣討論，因問道：朕與突利約為兄弟，今其有急，不可不救。然而前在渭水與頡利亦結盟未久，如此奈何？

兵部尚書杜如晦奏道：戎狄無信，渭水之盟猶如一紙空文，當不得真。今其內部相攻，陛下若不因其亂而取之，待彼二部和好，後悔無及。夫取亂侮亡，古之道也。

李世民又看長孫無忌，此番無忌不語。

恰在此時，契丹酋長叛離突厥，帶領部眾降唐。頡利可汗隨後亦派使來，請求唐朝歸還契丹酋長，自願以唐朝叛徒梁師都交換。

唐太宗決意與突厥開戰，便對來使說道：契丹與突厥本來不是一族，今其自願歸附我大唐，你突厥何故索之！梁師都本是中國之人，盜我土地，暴我百姓，突厥受而庇之，我興兵致討，輒來救之。彼如魚游釜中，何患不為我有！假使不得，亦終不以降附之民易之。

突厥使者見唐天子態度如此強硬，只得回報可汗。

唐太宗便下敕令，先去招降梁師都，恕其叛國之罪，命其率眾歸降。梁師都不肯，太宗復詔命夏州都督長史劉旻、司馬劉蘭成，使其設法逼迫梁師都投降。

劉旻奉旨，遂遣小股騎兵踐踏梁師都莊稼，且派人施行反間計，使梁師都君臣相猜。

梁師都部將李正寶等策謀擒殺梁師都，事洩後被迫降唐。

劉旻見此，以為時機已到，上疏奏請出兵。唐太宗即遣右衛大將軍柴紹掛帥，殿中少監薛萬均為副，又派劉旻據守朔方東城，共同進伐。

梁師都聞報大驚，遂先下手為強，引本部軍直至夏州，欲先下其城，使唐軍失據。

唐將劉蘭成偃旗息鼓，按兵不動，梁師都攻之不克，又糧草不足，只得趁夜退兵。便在此時，劉蘭成全軍開城追擊，因而大敗梁軍。

突厥發兵救援梁師都，無巧不巧，在距朔方數十里處，正遇柴紹大軍。

柴紹率軍奮勇出擊，雪夜設伏，大破突厥軍馬，復乘勝而進，包圍朔方城。突厥不敢救援，城中食盡。梁師都從弟梁洛仁率本部軍譁變，誅殺梁師都，舉城投降。

隋末最後一路反王梁師都，就此亦告消亡，歷時一十二年。

唐軍既克朔方，便為反擊突厥奠定進軍基地。捷報傳至長安，太宗李世民大喜，乃以其地設定夏州。柴紹轉升左衛大將軍，升梁洛仁為右驍衛將軍、朔方郡公。

便在此時，西突厥內部生變，統葉護可汗被其伯父莫賀咄殺死，自立為侯屈利俟毗可汗。部族百姓不服其統治，弩失畢部自行推舉泥孰莫賀設為可汗，然而泥孰不應。

統葉護可汗之子至力特勒為避殺身之禍，逃到康居，泥孰派人將其迎回，立為乙毗缽羅肆葉護可汗。由此便與莫賀咄互相攻擊，烽火不斷。

兩可汗都派使到唐朝請婚，唐太宗皆都不應。

西突厥由於內戰，原來臣服西域各國以及敕勒各部俱都叛離。原附東突厥部落亦紛紛叛離頡利可汗，而改投薛延陀部