公元670年四月（唐咸亨元年），吐蕃大舉入侵西域，攻陷西域白州等十八個(gè)羈縻州，又合于闐聯(lián)手陷龜茲撥換城（今新疆阿克蘇），唐被迫罷安西四鎮(zhèn)。

　　這樣，大唐再不出兵也不可能了。當(dāng)時(shí)在朝鮮戰(zhàn)場上聲名赫赫，又被譽(yù)為“三箭定天山”的神話般人物，右威衛(wèi)大將軍薛仁貴受詔為邏娑（即拉薩）道行軍大總管，右衛(wèi)員外大將軍阿史那道真、左衛(wèi)將軍郭待封為副，領(lǐng)兵五萬（也有說十萬）討伐吐蕃，以奪回安西四鎮(zhèn)，同時(shí)一旦討伐成功，便送吐谷渾逃亡可汗諾曷缽還故地。

　　安西四鎮(zhèn)為龜茲、疏勒、于闐、焉耆（今庫車、喀什、和田、焉耆），全部都在新疆，為此，薛仁貴、阿史那道真、郭待封三員大將領(lǐng)著唐軍浩浩蕩蕩向青海進(jìn)發(fā)。既然要收復(fù)位于新疆的四鎮(zhèn)，為何要向青海進(jìn)發(fā)？其實(shí)從薛仁貴受封之官詔就可明白——邏娑（即拉薩）道行軍大總管，這支隊(duì)伍的終極目標(biāo)是吐蕃之都城邏娑！前面已述，吐蕃大舉入侵西域，唐廷判斷吐蕃國內(nèi)必然空虛。西域關(guān)鍵地理位置在吐谷渾，薛仁貴只要拿下吐谷渾，便切斷吐蕃與西域四鎮(zhèn)的聯(lián)系，進(jìn)可直搗邏娑，退可與鎮(zhèn)守安西的唐將會(huì)合奪回龜茲、疏勒、于闐、焉耆。唐朝先前已遣大將阿史那忠在西域領(lǐng)玉河軍（可能是玉河道行軍的簡稱），救于闐。在薛仁貴出兵的同時(shí)，唐以西突厥首領(lǐng)阿史那都支為左驍衛(wèi)大將軍兼匐延都督，以牽制吐蕃在西域的兵力，與薛仁貴遙相呼應(yīng)?？梢姡仆榇舜握鲬?zhàn)下了一番功夫，薛仁貴使“圍魏救趙”之法，同時(shí)西域布置的兵力起牽制作用，戰(zhàn)略部署也可謂高明。

　　大非川在今青海省共和縣西南切吉曠原，位于青海湖南，東至磧石軍，西至伏羅川，由此往西可至于闐，東北至赤嶺，西北至伏俟城，南至烏海、河口，確實(shí)乃青海之要津。薛仁貴率軍經(jīng)鄯州（今青海樂都）一路行軍至此。只見一片冰川雪域，地勢萬分險(xiǎn)要。薛仁貴聯(lián)系這一帶地理交通形勢，分析判斷：如果吐蕃軍隊(duì)從黃河河口而來，必先經(jīng)烏海城，吐蕃軍驍勇善戰(zhàn)，且以逸待勞，唐軍須速戰(zhàn)速?zèng)Q，盡快拿下烏海，方能取勝，否則極易喪失戰(zhàn)機(jī)，而在這種險(xiǎn)惡的環(huán)境下，地勢一失，即使不用開戰(zhàn)，嚴(yán)寒和饑餓都會(huì)讓幾十萬大軍全部崩潰。而烏海（今青?？╇U(xiǎn)遠(yuǎn)，輜重車馬不便往行，薛仁貴故留郭待封率2萬人守護(hù)輜重、糧草，令其于大非嶺上憑險(xiǎn)置柵，構(gòu)筑工事，使之成為進(jìn)可攻退可守的前沿陣地。隨后，薛仁貴即率主力，輕裝奔襲烏海。

　　首戰(zhàn)，唐軍與一萬多吐蕃軍于河口（今青?，敹啵┰庥觥Ｍ罗娾Р患胺?，大敗，傷亡甚眾，損失牛羊萬余頭。薛仁貴令鼓西而進(jìn)，乘勝進(jìn)占烏海城，以待后援，此時(shí)薛仁貴心中一定又想起自己僅率兩千人攻入高句麗重鎮(zhèn)扶余城的壯舉，“將軍三箭定天山，壯土長歌入漢關(guān)”的歌聲似乎又在西域回響。但郭待封并沒有遵守薛仁貴的指令，在大非嶺上憑險(xiǎn)置柵，構(gòu)筑工事，而是擅自率后隊(duì)繼進(jìn)，又未能及時(shí)到達(dá)烏海城與薛仁貴會(huì)合。郭待封行至半路，吐蕃20萬大軍從天而降。郭待封不能抵?jǐn)?，輜重、糧草盡失。薛仁貴被迫退保大非川。八月，吐蕃軍在論欽陵指揮下，在大非川以40萬大軍逼唐軍決戰(zhàn)。薛仁貴無險(xiǎn)可據(jù)，更無糧草供應(yīng)軍需，大敗，幾乎全軍覆沒。薛仁貴“與欽陵約和而還”，唐殘兵才得以生還，吐谷渾被并入吐蕃，逃亡可汗諾曷缽回到故地的愿望永遠(yuǎn)也不可能實(shí)現(xiàn)了。

　　大非川之戰(zhàn)是唐朝開國以來對(duì)外作戰(zhàn)中最大的一次失敗，吐蕃憑此戰(zhàn)一躍成為與大唐分庭抗禮的西部豪強(qiáng)，吐谷渾亦成為吐蕃別部。唐朝被迫撤銷四鎮(zhèn)建制，安西都護(hù)府遷至西州（高昌，今新疆吐魯番。關(guān)于安西都護(hù)府的事情前章已簡述）。一般認(rèn)為，薛仁貴此戰(zhàn)已獲先機(jī)，但郭待封的擅自行動(dòng)使唐軍由勝轉(zhuǎn)敗。其實(shí)，郭待封的擅自行動(dòng)是唐軍失敗的重要原因，但不是全部原因，即使郭待封不擅自行動(dòng)，唐軍也未必能贏。

　　率領(lǐng)吐蕃軍的，是吐蕃歷史上第一名將，戰(zhàn)神論欽陵。論欽陵是大相尊業(yè)多布之子，祿東贊之孫，全名噶爾.欽陵，“論”是吐蕃對(duì)王族的稱呼，表明了論欽陵的身份。薛仁貴初期戰(zhàn)術(shù)確實(shí)出乎論欽陵意料之外，唐軍出兵吐谷渾，進(jìn)占烏海城，但論欽陵臨危不亂，及時(shí)調(diào)兵遣將。這里注意一個(gè)數(shù)字問題：參加大非川戰(zhàn)役的吐蕃軍有40萬，前面已經(jīng)介紹，吐蕃最盛時(shí)常備軍才46萬，而且多在西域四鎮(zhèn)和吐蕃國內(nèi)，所以這40萬軍不可能全都是吐蕃人，除蘇毗、羊同外，大部分應(yīng)當(dāng)是吐谷渾人。邀擊郭待封的20萬軍，也當(dāng)多是吐谷渾軍（由此也說明吐谷渾國內(nèi)親吐蕃的占絕對(duì)勢力）。論欽陵如調(diào)國內(nèi)軍來救肯定來不及，而且必經(jīng)烏海，薛仁貴早已以逸待勞，嚴(yán)陣以待，而調(diào)西域軍還有阿史那忠和阿史那都支在那里對(duì)抗。論欽陵當(dāng)機(jī)立斷，判斷薛仁貴親率主力，輕裝奇襲烏海，糧草輜重必然不濟(jì)，故迅速調(diào)遣吐谷渾軍隊(duì)，邀擊唐軍糧草、輜重，切斷唐軍后備補(bǔ)給。而吐谷渾軍可能來自伏羅川和伏俟城兩個(gè)方向，繞開了薛仁貴鎮(zhèn)守的烏海。雪山作戰(zhàn)，補(bǔ)給是第一生命，補(bǔ)給不濟(jì)，薛仁貴只能退出烏海。論欽陵這樣便從容收復(fù)烏海，再陸續(xù)召集各部人馬，吐蕃最后集結(jié)的四十萬大軍，也是陸續(xù)增援而至（所以論欽陵直到八月才逼薛仁貴決戰(zhàn)）。

　　此戰(zhàn)雙方各自因勢利導(dǎo)，避實(shí)就虛，攻擊對(duì)方最薄弱的環(huán)節(jié)，戰(zhàn)術(shù)、用兵都很高明。但吐蕃熟識(shí)地理，兵力也占絕對(duì)優(yōu)勢（40萬vs 5萬），同時(shí)論欽陵及時(shí)借助了吐谷渾的力量，進(jìn)行正確地戰(zhàn)略部署，因此取得了最終勝利。可以說吐谷渾助唐還是助吐蕃是此戰(zhàn)勝負(fù)的關(guān)鍵。郭待封自恃名將郭孝恪之后，不服薛仁貴管制，是有可能的。但他的擅自行動(dòng)未必完全錯(cuò)誤，因?yàn)榧Z草、軍需是生命，如果郭待封不運(yùn)糧和棉被給薛仁貴，薛仁貴吃什么，穿什么（烏海之南，盛夏積雪，冬則羊裘數(shù)重，暑月猶衣裘，吐蕃人自己都受不了）？即使按薛仁貴所言在大非嶺上憑險(xiǎn)置柵，構(gòu)筑工事，吐蕃只需切斷補(bǔ)給路線，薛仁貴也只能撤軍（吐蕃20萬軍，又熟識(shí)地理，完全可以做到）。而且論欽陵吃準(zhǔn)薛仁貴攻入烏海后不可能再往前進(jìn)攻，因?yàn)楸ㄑ┯?，行軍艱難，薛仁貴不可能在糧草輜重沒到的情況下一直打到拉薩（這一點(diǎn)和鄧艾攻蜀情況不同）。所以，在薛仁貴攻入烏海后，郭待封去運(yùn)送輜重是很正常的，甚至很可能是薛仁貴要求的。所以，郭待封不是戰(zhàn)爭失敗的主因，吐谷渾兵的介入才是關(guān)鍵。

　　但是吐蕃此戰(zhàn)也大傷元?dú)狻Ｕ摎J陵已調(diào)動(dòng)了一切可調(diào)動(dòng)的人馬，甚至包括西域的主力，否則如果損失不重也輕易不會(huì)與薛仁貴講和。咸亨元年初吐蕃入侵西域勢頭之盛，前所未見，但此戰(zhàn)過后不見有更進(jìn)一步的行動(dòng)。后來于闐王伏闍雄更憑借自身的力量，竟然逐出了吐蕃，受到唐廷的封賞?？梢娡罗瑸榧辛α繉?duì)付薛仁貴率領(lǐng)的邏娑道行軍，不惜撤出了其在西域的主力，吐蕃在西域的勢力也因此削弱了不少。當(dāng)然，唐以前在西域的用兵也有問題。對(duì)吐蕃的挑釁一直猶豫不決，而且派遣將領(lǐng)也不得力，甚至用調(diào)遣到西域的方法來作為對(duì)名將的排擠。龍朔三年（公元663年），名將蘇定方剛從朝鮮戰(zhàn)場回來就被派到安西，其實(shí)是被朝中排擠出來的，最終在乾封二年（公元667年）死于軍中（據(jù)吐蕃史書記載，那位逃到吐蕃劃分田界的達(dá)延芒波結(jié)太子最終就是被蘇定方所殺，此時(shí)的蘇定方已年過古稀，不愧名將稱號(hào)！）。裴行儉因?yàn)閮苑馕湔褍x之事也被調(diào)出京城做安西都護(hù)，還好這位名將當(dāng)時(shí)年紀(jì)不大，在西域頗有作為，而且還活著。公元669年，裴行儉調(diào)回京都。裴行儉剛走，第二年就發(fā)生吐蕃大舉入侵西域。唐廷只得再從朝鮮戰(zhàn)場調(diào)薛仁貴、郭待封征吐蕃（薛仁貴一走，高句麗又叛亂）。

　　吐蕃既得吐谷渾，與唐爭西域四鎮(zhèn)就更激烈了，甚至開始爭奪唐本部土地，同時(shí)也向東方和東南方邁出了擴(kuò)張的腳步。