貞觀二十年三月，幽都王·多彌派阿史德前往邏娑，請求貢日貢讚與可汗公主和親。同時，勸說鬆讚幹布謀取吐穀渾，與突厥合力進攻唐朝。讚普慨然拒絕，並因聽到“如此不義之言而羞愧”，引咎辭職，讓位貢日貢讚。六月，太宗命射貳與禮部尚書、江夏王李道宗共為瀚海安撫大使，協同執失思力、契苾何力、喬師望、薛萬徹、張儉等大將各率本部兵馬，齊頭並進，大敗幽都王·多彌，俘虜兩千人。多彌與阿史德乘輕騎北逃。七月，多彌可汗被人毒殺，阿史德慌忙逃往紮犖山，做法祈子。原多彌部小可汗特繭俟斛勃自立為幽都王·車鼻可汗，圖謀統治漠北鐵勒諸部。九月，回紇、多濫葛、思結、阿跌、契苾、跌結、渾、斛薛等鐵勒十一部酋長相繼歸附唐朝。十月，唐朝在回紇地設瀚海都督府，任回紇酋長幽都王·吐迷度為都督。都督府下置州，州設刺史，下有長史、司馬等官製。自此，吐迷度後嗣婆閏、比栗、獨解支、伏帝匐、承宗皆受唐朝封號。十一月，西突厥可汗乙毗射匱向賀魯葉護索求“倏忽鼠號”不得，出兵襲擊。賀魯不敵，請粟特商戶將”倏忽鼠號”帶往敦煌莫高窟供養僧人處寄存，不知所終。十二月，乙毗射匱遣使朝唐，請婚，求賞“倏忽”。太宗未允。
貞觀二十一年正月，“混沌”呈現層層彩色光環。貢日貢讚領悟其意，從每茹抽調一千戶為禁軍，親自掌握，守衛讚普衙帳。並建立每年戍邊製度。二月，太宗以左驍衛大將軍射貳為使持節昆丘道行軍大總管，右驍衛大將軍契苾何力為副大總管，與安西都護郭孝恪等率領之唐軍，並發鐵勒十三州、突厥、吐蕃、吐穀渾等十餘萬騎，發兵攻打龜茲。四月，太宗命牛進達、李績率軍從水陸兩路進軍高句麗，攻克石城。五月，高句麗王遣子高任武入唐謝罪。六月，玄宗在西受降城設立燕然都護府，統鐵勒、回紇諸部羈縻府、州。
貞觀二十二年三月，高句麗請賞“混沌”、“倏忽”，不得，再反。四月，賀魯率領餘部數千帳投唐。太宗授左驍衛將軍之職，安排其部屬在庭州及莫賀城。五月，太宗派右武衛大將軍薛萬徹率三萬大軍乘樓船渡海，入鴨綠江，大敗高句麗軍。七月，鬆讚幹布攜帶“混沌”向北巡邊，欲經吐穀渾地界往敦煌，朝拜莫高窟，招聘更多更優秀之“三身”。吐穀渾王諾曷缽反對通行其境。八月，太宗使臣王玄策赴印度，途經帝那伏帝國。阿羅那順發兵劫掠。王玄策隻身逃奔吐蕃。貢日貢讚派精兵千人，又請尼泊爾出騎兵七千協助，由王玄策指揮，擊敗劫賊，俘虜其王阿羅那順，押送長安。十月，射貳以契苾何力、賀魯為昆丘道行軍總管，分兵五道，自焉耆西向龜茲北境進兵。焉耆王薛婆阿那支惶恐不安，棄城奔龜茲，被捕斬首，另立其堂弟先那準為焉耆王。唐軍進至離龜茲都城伊邏盧城三百裏之磧口，射貳命伊州刺史韓威率千餘騎為前鋒，右驍衛將軍曹繼叔率部繼後，進至多褐城，龜茲王訶黎布失畢、丞相那利、大將羯獵顛聚眾五萬抗拒，慘敗。是役，安西都護郭孝恪戰死，射貳斬殺一萬多龜茲降民泄憤。訶黎布失畢率餘部退保都城，不能敵，西逃。射貳命郭孝恪、曹繼叔、韓威各部留守，親率沙州刺史蘇海政、尚輦奉禦薛萬備等精騎追擊，攻克撥換城，抓獲訶黎布失畢、羯獵顛、那利等，得大小城七百餘座，俘萬人，編入軍隊。射貳設置龜茲、於闐、碎葉、疏勒四軍鎮，另立龜茲王弟葉護為王，將安西都護府遷往龜茲，擂鼓奏樂，巡回展出“混沌”。西突厥、於闐、安國等驚恐，爭送駝馬、軍糧。射貳命“三身”刻石紀功而還。十一月，黠戛斯酋長失缽屈阿棧入唐，太宗以其部為堅昆都督府，失缽屈阿棧任都督，隸燕然都護府。十二月，唐封賀魯為泥伏沙缽羅葉護，派其招撫其他西突厥部落。
貞觀二十三年二月，唐在安西部護府下設置瑤池都督府，任賀魯為都督，賞賜”倏忽牛號”。三月，太宗病危。四月，太宗無辜貶李勣為疊州都督。五月，太宗去世，射貳悲傷欲絕，以劍割臂，說：“我與太宗情同共命鳥，如今，聖上歸真，獨留何益？”契苾何力也痛苦不堪，要請求以身殉葬，侍衛陵寢。太子李治繼位，是為唐高宗。他派人說明太宗遺囑，不許殉葬。七月，賀魯率兵謀取唐朝西、庭二州。高宗派通事舍人喬寶明撫慰賀魯，升其為左驍衛大將軍，任其子咥運為右驍衛中郎將。八月，高宗提拔李勣為尚書左仆射，升射貳為右衛大將軍。十月，高宗授鬆讚幹布“附馬都尉”之職，封爵“西海郡王”。鬆讚幹布上表效忠新君朝廷，獻金銀珠寶十五種，請置太宗靈前。高宗特加封其為“賈王”，令“三身”雕刻石像，與王公將相石像同列太宗昭陵，以示最高獎賞。