尚书刘审礼在大非川被吐蕃大将论钦陵打败，二人都做了俘虏，不久刘审礼伤重去世。吐蕃赞普赤都松赞看见王孝杰，说王孝杰长得像他死去的父亲，于是痛哭，所以他把王孝杰放回了唐朝，为右鹰扬卫将军。长寿元年（692年），西州（今新疆吐鲁番）都督唐休璟请求武周女皇武则天，收复自670年以后，两次陷于吐蕃的安西四镇龟兹、于阗、疏勒、碎叶。因为王孝杰曾经长期住在吐蕃，知道吐蕃的内情，于是武则天以王孝杰为武威道总管，与阿史那忠节征讨吐蕃。当年冬天，王孝杰击败吐蕃，收复安西四镇。694年，王孝杰在青海湖附近，打败吐蕃大将勃