頡利可汗等自知理虧，又因為側翼遭襲，大將被扣押，再加上太宗皇帝傾盡府庫，讓眾多的突厥貴族沒有了繼續拚殺的決心，因此與太宗皇帝在渭水便橋上斬白馬為盟，之後退兵。
突厥兵退，太宗皇帝將此事視為奇恥大辱，因此從他即位開始，就著手準備滅突厥。
渭水會盟後，太宗皇帝為徹底解除突厥威脅，采取一係列政治、經濟措施以增強國力，在軍事上積極備戰。他一反前朝不許臣下帶武器上殿的規定，每天引數百士卒在顯德殿習武射箭，很快培養出一支能征善戰的精銳部隊。
貞觀三年，突厥將軍雅爾金和阿史那杜爾率軍進擾河西，肅州守將張士貴、甘州守將張寶相互相統兵結成掎角之勢，堅壁清野，利用城池阻擋突厥騎兵，最終使突厥人無功而返，這為太宗皇帝反擊突厥找到了出兵的借口。
貞觀四年，代州都督張公瑾上書太宗皇帝，列舉了六條出兵突厥的理由，太宗皇帝便以突厥進攻河西為借口，發布詔命，兵分六路出兵剿滅突厥。
大將軍李靖率三千驍騎從馬邑出發，進占惡陽嶺，乘夜襲占襄城。
頡利可汗未料到唐軍突至，認為李靖敢孤軍深入，定有主力隨後，慌忙將牙帳撤至磧口。
此後，李靖又派間諜離間其部眾，頡利的心腹大將康蘇密挾隋煬帝皇後蕭氏及其孫楊政道至定襄降唐。
頡利見康蘇密降唐，不敢停留，繼續率部向陰山撤退，在渾河邊與柴紹的金河軍交戰，之後又在白道，遭到兵出雲中的李世績率領的大軍截擊，大敗而歸。
頡利也自覺已不是唐軍對手，即派執失思力為特使，到長安向太宗皇帝謝罪請降，表示願舉國內附，實際上企圖待草青馬肥之時，再轉移到漠北，伺機東山再起。
太宗皇帝派鴻臚卿唐儉、將軍安修仁等去突厥撫慰，令李靖率兵接應，李靖引兵至白道與李世績會合，相與定謀，認為頡利雖敗，兵力尚多，若任其逃往漠北，依附於薛延陀等部，則很難追殲。
於是李靖令李世績統領領大軍繼後，親率精騎萬名，各備了二十天口糧，連夜出發，向鐵山疾馳。
李靖軍冒雪至陰山，遇突厥營帳千餘，盡俘之以隨軍，頡利見唐使前來撫慰，以為安然無事，未加戒備。
隨後，李靖又派都尉蘇定方率二百騎兵為前鋒，在濃霧掩護下銜枚疾進，至頡利牙帳七裏才被發現。
蘇定方長驅直入衝進了突厥頡利可汗的牙帳，頡利及其部下不知濃霧裏有多少唐軍，陣腳大亂。
劼利可汗乘千裏馬西逃。李靖率大軍跟進，突厥軍潰散，被殲萬餘人，被俘男女十餘萬。
頡利可汗在陰山被擊敗後，倉皇由雲中向西逃竄，意圖投奔吐穀渾國王慕容伏允或高昌國王麴文泰。
在半路上，部將大多叛逃，其子疊羅施也與他走散，不久，身邊隻剩下數十騎兵的頡利可汗迎頭撞上了李道宗的大同軍。
一番激戰後，唐將張寶相將頡利可汗擒獲。太宗皇帝抓住了這個仇人之後，非但沒有殺死頡利可汗，反而是封他為歸義王、右衛大將軍，讓他在長安度過餘生。
突利可汗隨後歸降，被封為北平郡王，突厥的名將或首領包括執失思力、阿史那社爾、阿史那思摩以及契苾何力等悉數歸降，都受到太宗皇帝的重用。
在掃平了突厥之後，大唐將其地劃入自己的版圖，在其上設置了順州、裕州、化州、長州、定襄、雲中等都督府，疆域由此擴大至陰山以北六百裏，勢力範圍達到貝加爾湖。
可以說，大唐與突厥的戰爭，這渭水就是起點，試想一下，如果當初，突厥人沒有殺到長安城下，太宗皇帝縱然是想要對突厥用兵，隻怕也會遭到大臣們的反對，但正是因為有了被突厥人殺到帝都城下的恥辱，大唐君臣才能團結一致，最終掃平了突厥，建立不世功勳。
“他日我也要像我父皇那樣，掃平萬邦，讓四夷賓服！”
李承乾突然開口道，薛琰聞言，微微一怔，他眼中的李承乾顯得豪情萬丈，也讓他的心不由得激蕩起來。
“殿下有如此雄心壯誌，臣自當效勞！”
說完這句話，薛琰自己都楞住了，他這麼一說，豈不是將自己徹底綁在了李承乾的身上了，這分明不是他的一貫作風啊！