李靖主动请缨，太宗即任命李靖为「西海道行军大总管」，统帅唐帝国与西域诸国（如突厥、契苾）联军征讨吐谷浑。慕容伏允火烧荒野，尽毁草原，以为唐军不会追击，李靖採纳侯君集之议，分兵两道追歼，亲率李大亮等部由北道切断其通往祁连山的退路，并迂回至其首府伏俟城（今青海湖西），李道宗等部由南道追截南逃的吐谷浑军。南道唐军历经无人之境二千余里，于乌海（今青海苦海）大破伏允部。贞观九年（635年），李靖在积石山（今青海阿尼玛卿山）追至且末（今属新疆），大败吐谷浑军，伏允部下不堪唐军追击，杀伏允，伏允之子大宁王慕容顺斩