西域之大略情形，以天山山脈為界，以北乃是西突厥的地盤，以南為塔裏木盆地。塔裏木盆地中有廣闊的沙漠，其北道有焉耆、龜茲等國，南道有於闐等國，南北兩條通道乃是通往中亞的重要交通線。
不可一世的西突厥可汗，勒令高昌（改為西州）以西的西域國家全都臣服於他，連曾經與侯君集大軍在高昌並肩作戰過的焉耆軍隊，也不得不倒向西突厥。當時唐政府派了不少使者出使西域諸國，西突厥可汗竟然把唐朝使者拘捕扣押。
唐太宗意識到經略西域，絕不會一帆風順。西域的經略事關重大，不僅有控製貿易通道的原因，也有重要的政治地緣意義。塔裏木盆地綠洲諸國乃是中亞霸主西突厥所必染指之地，大唐帝國欲樹萬裏國威，勢必要先控製塔裏木盆地。
塔裏木盆地成為兩大帝國爭奪的焦點。
在負責西域事務的安西都護人選上，唐太宗很是慎重，經過反複考慮後，決定由郭孝恪出任。
郭孝恪何許人也？為什麼會得到唐太宗的青睞呢？
郭孝恪是許州陽翟人，年輕時就很有誌向。時值隋末大亂，他率鄉裏人投奔李密，因為足智多謀，李密很是欣賞，稱他為“奇士”，並派他與李世勣（當時還叫徐世勣）共同鎮守黎陽。李密降唐後，郭孝恪與李世勣也一同歸降。在李世民破竇建德一役中，郭孝恪獻上破敵妙計，事後，李世民稱讚說，郭孝恪的計謀“出諸人之右”。到了貞觀時代，郭孝恪先後在四個州擔任刺史，辦事果斷幹練，政績突出。唐太宗認為郭孝恪既有管理地方的豐富經驗，又富有軍事謀略，便任命他為安西都護兼西州刺史。
安西都護府設在交河城，自從唐在高昌故地設西州後，這裏並不好管理，因為這個地方成為大唐帝國一個流放與發配囚犯的基地，形形色色的人都有，社會治安便有問題了。貞觀十六年（642年），郭孝恪到任之後，果然有手段。他恩威並施，以誠相待，很快得到多數人的擁護，西州的治安大大好轉。但是很快，與西突厥的衝突爆發了。
西突厥軍隊開始侵入伊州境內。作為安西都護的郭孝恪有責任保衛伊州的安全，他馬上率領二千名輕騎兵，火速增援伊州，攔截西突厥的軍隊。唐的安西部隊首次與西突厥軍隊交鋒，西突厥人雖然有著豐富的戰鬥經驗，但何曾遇到如此勁敵，他們很快便發現唐軍的戰鬥力，不是中亞那些國家的軍隊所能相比的。突厥人這次試探性的進攻被打退了。
首戰便遭失利，西突厥可汗心有不甘，他指示在西州、庭州附近的處月、處密兩個突厥部落，進攻西州境內的天山城（今新疆托克遜），天山城在安西都護府的南麵，如果天山城失守的話，安西都護府便會遭到突厥人的襲擊。
這次進攻方向，直指郭孝恪的大本營。
處月、處密這兩個部落，並不屬於西突厥的核心部落，即十箭部落，而是屬於半獨立性質的部落，這兩支部落所居之地距離唐帝國的邊境比較近，成為與唐軍發生衝突的急先鋒。
西突厥試圖以此一戰，一舉摧毀大唐在西域的軍事力量。
大唐在西域的駐軍並不多，估計也就是數千人，還分駐在幾處，麵對西突厥的進攻，兵力不足是唐軍最大的劣勢。
天山城的得失，直接關係到安西都護府的安全。郭孝恪親率援軍抵天山城，增強天山城的守備力量。對於曾經曆過內戰洗禮的郭孝恪來說，西突厥的這次進攻，與慘烈的中原攻城戰相比，不過是小兒科罷了。唐軍將領無一例外地精通攻城戰與守城戰，這是中原戰場最重要的戰鬥方式。
兵力得到補充之後，天山城的防禦更加堅強。麵對唐軍的強弓勁弩與高大厚實的城牆，西突厥軍隊破城乏術，雖然屢屢發起進攻，但屢屢受挫。
經過一段時間的相持，處月、處密兩突厥部落軍隊在天山城下損失不小，攻克天山城的希望非常渺茫，隻得撤軍。但是郭孝恪並不滿足於守城成功，他更重視殲滅西突厥的有生力量。處月、處密軍隊撤走後，他不顧疲憊，馬上率軍尾隨出擊，西突厥處月、處密部落大大低估了唐軍連續作戰的能力，沒有料到郭孝恪會展開反撲，原本低落的士氣瞬間蔓延為一種恐慌，西突厥軍隊被打得潰不成軍，大敗而逃。