突厥沙钵罗部首领苏尼失，计划逃亡吐谷浑。贞观四年三月十五，李道宗率军进逼沙钵罗部，三月十五，李道宗的副手张宝相包围苏尼失，迫其投降，擒获颉利。战后，李道宗因功赐实封六百户，拜为刑部尚书。唐朝边境10年没有大的战事。贞观八年（634年）岁末，李道宗和侯君集被任命为西海道行军大总管李靖的副将，率军出征吐谷浑。吐谷浑君主慕容伏允闻知唐军大至，率军远遁。李道宗不顾侯君集的反对，率偏师长途尾追，于次年闰四月初八在库山之战中击溃吐谷浑军。此后，李又率军克服艰险，于五月追上慕容伏允残军，彻底将其击败。贞观十一年（