在分析地理形势的时候，李靖也是下足了功夫。吐谷浑所在地区多山脉、高原和荒漠。这对吐谷浑来说，就像是老天爷给他们的保护罩，可对唐军来说，那就是一道道难关。李靖拿着地图，看了又看，琢磨了好久。他心想：“这地形虽难，但也不是没办法。我们可以利用这些复杂的地形，来个分兵合击、迂回包抄，打破吐谷浑的防线，让他们防不胜防。”
李靖对侯君集与任城王道宗说道：“我欲分诸军为两道，我与李大亮由北道入，侯君集与道宗由南道入，两面夹击，定能破敌。”
侯君集与道宗对视一眼，一齐点头道：“好，就依将军之计。”
大军出征，北道上，李靖率大军前行。士兵们步伐整齐，铠甲在阳光下闪烁。行至牛心堆，只见前方吐谷浑戍兵严阵以待。
李大亮对李靖说：“将军，吐谷浑戍兵在此，看来是想阻拦我们。”
李靖微微一笑：“无妨，我军士气正盛，一鼓作气，击退他们！”说罢，他拔剑高呼：“将士们，为了大唐，为了陛下，冲！”
唐军如猛虎下山，冲向吐谷浑戍兵。喊杀声震天，吐谷浑戍兵很快被击退。
大军继续前进，来到赤水源，又遇吐谷浑戍卒。李靖部将薛孤儿主动请战：“将军，末将愿率一支军前去破敌。”
李靖点头：“好，你速去速回。”
薛孤儿分兵进拔曼头山，一番激战，斩吐谷浑名王，还缴获大量杂畜。士兵们欢呼雀跃，薛孤儿回营向李靖复命：“将军，末将不负所望，斩杀名王，这些杂畜可接济军食。”
李靖大笑：“好！你立下大功，待班师回朝，定有重赏。”
再说南道一军，侯君集与任城王李道宗率军深入。一路上，昼行夜宿，周围杳无人烟，仿佛整个世界只有他们这支军队。直趋二千余里后，来到逻直谷。这里山深径险，环境恶劣得让人胆寒。居然在盛夏时节降霜，将士们冻得瑟瑟发抖。
一个士兵牙齿打着颤，对同伴说：“这鬼地方，夏天还这么冷，真是要命。”
同伴苦笑着回答：“别抱怨了，咱得跟上队伍。”而且这里无水可汲，无草可依，大家只能人啃冰，马啖雪，艰难前行。
侯君集看着士兵们受苦，心中不忍，但仍坚定地说：“将士们，我们不能退，一定要打败吐谷浑，为大唐争光！”
道宗也大声附和：“对，我们是大唐的军人，没有克服不了的困难！”
好不容易，他们到了乌海，刚看见吐谷浑的军帐。侯君集兴奋地大喊：“兄弟们，就是现在，杀！”当下麾兵杀入，踹破虏营。吐谷浑可汗伏允仓皇遁去，番众也无心接仗，各自逃生。可慌乱中，他们越想逃走，却越陷入绝境，一半被唐军截头割耳，变做了塞外游魂。
伏允狂奔至突伦川，留天柱王在赤海。天柱王拥着精锐，扼险自固。李靖偏将薛万均兄弟冒险轻进，结果陷入敌中。天柱王指挥番兵，把二薛困住垓心。
薛万均着急地对薛万彻说：“兄弟，这次我们大意了，得想法子冲出去。”薛万彻咬牙道：“大哥，拼了！”
二人分头冲突，可敌人太多，不能突围，甚至中枪失马，只能徒步奋斗。从骑十死六七，情况危急万分。
亏得左领军将军契苾何力，率数百骑往援。他一马当先，大呼突入敌阵，那气势如战神下凡，所向披靡。万均、万彻，乘势杀出重围，与契苾何力并军奋击，天柱王抵挡不住，乃败北奔逃。
至契苾何力等收兵下营，李靖也领军驰到。大军休息了一天，李靖下令拔营再进。行军途中，经过碛石山河源，这里一片荒芜，狂风卷着沙石呼啸而过，打在士兵们的脸上生疼。但大家没有丝毫怨言，继续前进，直穷吐谷浑西境，才探得伏允在突伦川。
契苾何力对李靖说：“将军，我愿为先锋，誓擒伏允。”
薛万均想起之前的惨败，心有余悸，固言不可：“何力，那突伦川情况不明，我们不能再冒险了。”
契苾何力皱着眉头，看着薛万均说：“吐谷浑没有固定的城池，只是随着水草生长的地方迁移，他们现在聚集在一处，如果不趁着胜利去攻击他们，等他们分散开了，还怎么能够捣毁他们的老巢呢？这次的机会非常难得，不能错过。”说毕，即自选骁骑千余，竟趋突伦川，薛万均无奈，只好引军后随。
到了途中缺水，将士们口渴难耐。一个士兵看着自己的马，犹豫了一下，然后刺马血为饮。旁边的士兵见状，也纷纷效仿。
行至突伦川附近，天色已暮。伏允居住帐中，正想安寝，突然，一个卫兵冲进来：“可汗，不好了，唐军杀来了！”伏允大惊失色，还没等他反应过来，只听帐外喊声大起，鼓角齐鸣，四面八方的唐军，如天兵天将一般，杀入帐中来了。
长安宫中，李治每天都在盼着前线的消息。他在御花园里，对身边的皇后说：“也不知道李将军他们现在怎么样了，有没有抓到伏允啊？”
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