噶爾·東讚竭力整頓國政，推行了一係列新的措施，並為徹底征服吐穀渾做準備。此時經鬆讚幹布時期的征討，青藏高原上比較強大的政權除吐穀渾外不複存在，鬆讚幹布時期曾重創吐穀渾，但吐穀渾仍保存著一定的勢力。從公元656年開始，噶爾·東讚向東部用兵，此年陰曆12月，他親自率軍十二萬人，進攻與吐穀渾關係極密切的白蘭殘部，苦戰三日，殺死白蘭千餘人，徹底擊潰白蘭部，白蘭從此失去獨立，成為吐蕃的屬民。為避免唐朝的壓力，噶爾·東讚采取積極和好的策略，於公元657年、公元658年先後派人向唐獻禮請婚。公元659年，噶爾·東讚用兵吐穀渾，第二年發動大規模的攻擊，在青海湖旁吐蕃與吐穀渾間展開了較量。公元663年，吐穀渾大臣素和貴逃奔吐蕃，將吐穀渾內部的虛實全部告訴了吐蕃人。噶爾·東讚穩操勝券地發動了最後一次攻勢，倉促間吐穀渾向唐求援。但唐朝采取的消極觀望態度，使麵對吐蕃強大攻勢的吐穀渾節節敗退，最後其王慕容諾曷缽和弘化公主僅領數千帳逃到唐朝的涼州，請求唐的庇護。吐穀渾作為政權日趨滅亡，吐穀渾立國至公元663年，凡三百五十年，吐穀渾故地全部並入吐蕃的版圖。至此，青藏高原大部處於吐蕃王國的統治下，再也沒有與其抗衡的部族和政權，噶爾·東讚為鬆讚幹布的統一事業畫上了句號。此後幾年間，噶爾·東讚一直住在被征服的吐穀渾境內，處理善後事宜，建立吐蕃的統治體係。從以後的史料看，吐蕃在吐穀渾地方也實行了千戶製，但保留了王室的地位，吐蕃王族與吐穀渾王室間還有聯姻關係。
噶爾·東讚目光遠大，在攻打吐穀渾的同時，密切注意著周邊的鄰國和地區。吐蕃的北部是通常所謂的西域，即狹義的中亞地區，當時都歸唐朝統治，唐朝在西域設置有都護府和眾多的羈縻州。西域處於中西交通要道，自古以來駝鈴聲不絕於道，伴隨著來來往往的商隊，也給當地人帶來五光十色的文化，以及富饒和繁榮。同樣，綠洲中的文明和財富對吐蕃也有無限的誘惑。由於遼闊的羌塘高原荒無人煙，再加上被稱為“亞洲脊柱”的莽莽昆侖山脈從帕米爾高原逶迤東行，將南側和北側隔為兩個世界，因而吐蕃很難從本土直接北上。吐蕃隻能從其中心處拉薩向西北行，經古象雄地，循印度河穀，出大小勃律，翻越坦駒嶺（興都庫什山口）入西域。公元662年（龍朔二年），吐蕃軍隊走此道似乎通過護密第一次進入中亞地帶。
吐蕃策動疏勒、弓月、龜茲等地的親蕃勢力反叛唐朝，這跟噶爾·東讚在青海的軍事行動是互為策應的，目的是為了分散唐朝的力量。唐朝失去對安西都護府治所龜茲的控製。此年陰曆12月，唐以蘇海政為日海道總管討伐龜茲，同時命從屬唐的西突厥興昔亡可汗阿史那彌射、繼往絕可汗阿史那步真協助作戰。阿史那彌射與阿史那步真互有怨仇，當蘇海政的軍隊到達興昔亡境內時，繼往絕可汗阿史那步真密告蘇海政說阿史那彌射要謀反。蘇海政聽信讒言，集中他的軍官們商討，結果決定先下手為強，偽稱說皇帝命大總管要給可汗和各酋長賞賜絲綢數萬段，興昔亡可汗阿史那彌射信以為真，率領部屬前去領賞，萬萬沒想到結局是慘遭殺害。興昔亡屬部鼠尼施、拔塞幹兩部遠徙，蘇海政和繼往絕可汗率兵追擊，征服了這兩個部落。當蘇海政的軍隊至疏勒（新疆喀什）南部時，西突厥弓月部（即處月）引吐蕃軍隊前來準備迎戰唐軍，但蘇海政“以師勞不敢戰”為由，使用了一個非常古老的手段———以軍資賄蕃軍，吐蕃軍隊未戰而撿了個大便宜，自然同意與蘇海政約和罷兵。吐蕃的參與，表明此時吐蕃的勢力在西域已經很有些號召力。由於蘇海政製造了“興昔亡冤案”，其屬部十分不滿，而吐蕃“盛言彌，大造輿論，為阿史那彌射鳴不平，實為進一步籠絡諸部。後，阿史那都支糾集殘部複起，自立為西突厥左廂可汗，並依附於吐蕃。
公元663年（唐龍朔三年），弓月等部投靠吐蕃，使於闐（新疆和田縣境）也受到了威脅。陰曆12月，唐以安西都護高賢為行軍總管攻打弓月，解救於闐，但結局史載不明，看來唐朝並未解除於闐的危機。公元665年（麟德二年），疏勒、弓月二部又引吐蕃軍隊攻打於闐，唐命西州（治新疆吐魯番東南高昌廢址）都督崔知辯等領兵援救。從《通典》所載論欽陵的一段話中可知，崔知辯使用圍魏救趙計，突襲吐蕃後方。欽陵曾說：“和事曾未畢，已為好功名人崔知辯從五俟斤（西突厥右五弩失畢部——引者）路，乘我間隙，瘡痍我眾，驅掠牛羊，蓋以萬計。”
吐蕃在經濟上遭到很大的損失，吐蕃軍團遂放棄對於闐的圍攻。公元667年（乾封二年），唐冊立的西突厥繼往絕可汗阿史那步真卒，部將李遮匐統部自立，歸附吐蕃。
噶爾·東讚執政時期，吐蕃的軍隊雖然並未動搖唐朝對西域的統治，但吐蕃成功地打入了這個民族眾多、局麵複雜的地區，找到了自己的立腳點和盟友；噶爾·東讚的謀略使吐蕃也取得了某種發言權，一直到吐蕃分裂期間，在各種勢力糾纏不清的中亞曆史中也有吐蕃的一份。而此時大食帝國不斷向東擴張，攻占吐火羅等地，於是唐、吐蕃、大食成了爭奪中亞的三大勢力。