（位于今乌兹别克斯坦），将当地的撒马尔罕国王押解回长安，但杀死了塔什干国王。新近崛起的阿拉伯帝国阿拔斯王朝派出东征军，在唿罗珊波斯人的协助下进攻高仙芝。天宝十年（751年），高仙芝领导的二万五千安西都护府军队在怛罗斯战役中败于阿拔斯王朝的东征军，被迫返回龟兹。之后高仙芝试图反攻，但因兵力不足作罢。此役使得中国的造纸术和指南针流入阿拉伯，对之后阿拉伯和欧洲的发展起了重要的作用。唐帝国虽然本身没有失去领土，但从此失去了对中亚各王国的控制。
安史之乱.755年后高仙芝入朝任右羽林大将军。