至仙萼河(今蒙古色楞格河)，却不见铁勒兵，粮尽而还。返回路上由于粮食耗尽，又遇到了暴风雪，辎重全部丢弃，士兵饿死大半，甚至人自相食。待回到边塞，只剩二十分之一士卒（800人左右）。龙朔三年（663年），除为凉甘肃伊瓜沙六州诸军事、凉州刺史。时吐蕃攻破吐谷浑，慕容诺曷钵与弘化公主率领残落败走凉州，高宗诏令凉州都督郑仁泰为青海道行军大总管，率将军独孤卿云等驻守凉州、鄯州，以备吐蕃。左武候大将军苏定方为安集大使，调解两国恩怨。龙朔三年十一月十九日遘疾薨于凉州官舍，年六十三。诏赠使持节代忻朔蔚四州诸军事、代州