伏允仍然没有让步。
贞观八年秋天，在契苾、党项部落的协助下，李二陛下派遣左骁卫大将军段志玄为西海道行军总管、左骁卫将军樊兴为赤水道行军总管，率领唐军讨伐伏允。段志玄取得小的成功后，吐谷浑军队开始躲避唐军，拒绝与唐军作战。但唐军撤退后，吐谷浑再攻凉州。
边陲蛮族屡犯大唐岂可容忍？壮志雄心的李二陛下决心大举攻击吐谷浑。
贞观九年，以特进李靖为西海道行军大总管，兵部尚书侯君集为积石道、刑部尚书任城王李道宗为鄯善道、凉州都督李大亮为且末道、岷州都督李道彦为赤水道、利州刺史高甑生为盐泽道行军总管，辅以突厥和契苾部队，大举讨伐吐谷浑。
一举将其击溃。
吐谷浑王伏允败走后，其子儿子伏顺率吐谷浑各部投降于唐军，伏允自缢而死，吐谷浑归附于唐朝。伏顺被封为可汗、西平郡王，吐谷浑成为大唐内附属国。
吐谷浑之地理位置对于大唐掌控西域极其重要，若是任由其叛乱，则前往西域的道路将会被截断十之七八，一旦西域发生变故，关中无法及时支援。
当年李道宗曾经参与吐谷浑之战，对于其内部形势非常了解，所以此刻李承乾很是看重他的意见。
闻言，李承乾蹙眉道：“是突厥人，还是吐蕃人？”
李道宗道：“东突厥覆灭之后，残部向西一路撤退，遁入西域大漠之中，一直未曾放弃重返故地的努力，期间更是无数次想要策反吐谷浑，吐谷浑王伏顺却置之不理。若是依附突厥人，怕是早就已经依附，何必等到今日？依微臣看来，还是吐蕃人更有可能。”
李承乾颔首。
萧瑀也说道：“的确如此。吐蕃人一直野心勃勃，想要借助地势之利侵占西域以及大唐边境州府，只不过因为青稞酒之故，使其国内各部纷乱不休、难以统一行动，更因大量酿制青稞酒导致粮食匮乏，所以一直有心无力。眼下陛下御驾亲征，关中兵力空虚，吐蕃人趁机搅风搅雨，许诺给伏顺一些好处，支持其反叛，很有可能。”
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