阿史那弥射和左屯卫大将军阿史那步真统领。苏定方在作战的同时还招降了许多西突厥部落，使他们为唐军作战，如处木昆部酋长俟斤（俟斤是突厥贵族的官衔，也称俟利发）懒独禄等人慑于唐军军威，率万帐部众来降。西突厥沙钵罗可汗阿史那贺鲁以10万突厥兵在曳咥河（今新疆额尔齐斯河）包围了苏定方一万余人的部队，苏定方在挫败对方三次冲锋之后，率骑兵反击成功，“鏖战三十里”，大败突厥部队，斩获数万人。一些突厥部落归降（如弩失毕五部），阿史那贺鲁则向西逃走。苏定方部队克服大雪等恶劣天气，追击数百里，并在双河（今新疆博乐市西部博尔塔拉河