吐谷浑，是中国境内的一个古老的少数民族。唐初，高祖派李安远“使于吐谷浑，与敦和好，于是吐谷浑主伏允请与中国互市”。东突厥败后，吐谷浑渐趋强大，多次侵入河西走廊，威胁唐与西域的交通与经济交流。

贞观八年，可汗伏允拘留唐朝鸿胪丞赵德楷，太宗“频遣使宣渝，使者十余返，竟无悛心。”于是下诏大举兵讨之。同年十二月，唐太宗任命李靖为西海道行军大总管，统率侯君集、李道宗诸军出击。次年闰四月，李道宗于库山击败吐谷浑的精骑。伏允为阻追兵，沿途悉烧野草，轻骑逃往沙碛，为唐军乘胜追击制造了不少困难，以致引起了唐军内部的争议。多数将领认为途无野草，马易饥疲，骑兵不可深入；不如撤军鄯州，以待马肥相机进攻。以侯君集为代表的另一看法认为，吐谷浑败于库山，如“鼠逃鸟散，取之易于拾芥”,不可中途停顿，必须乘胜追击， “此而不乘，后必悔之”。侯君集提出了“以骑兵掩不备”的作战方案，因与李靖擅长的战术思想不谋而合，于是李靖决定采取侯君集的建议，兵举两路，分进合击。

李靖指挥的北路军势如破竹，一败吐谷浑于曼头山，再败其牛心堆，三败其赤水源。其中尤以赤水源之战最为激烈。李靖部将薛万均被吐谷浑大军围困，薛万彻前来解围，兄弟俩浴血奋战，受伤下马，继又步战，从骑死伤过半，被困重围。幸好，契芯何力及时援至，薛氏兄弟突围奋击，反败为胜， “虏披靡去”。李靖另一部将李大亮在蜀浑山大败吐谷浑，俘其名王二十人。

侯君集指挥的南路军，穿过荒无人烟的不毛之地，忍受了“人吃冰，马瞰雪”的恶劣气候。五月追及伏允于乌海(今青海东境),破其主力，俘其名王。

李靖所部大获全胜后，统率诸军，穷追伏允于且未(今新疆东南部)。伏允逃奔突伦川，打算转向和阗。契芯何力说服薛万均合军复追伏允，大军进入沙碛，袭破伏允牙帐，斩首数千级，获杂畜二十余万，妻子被俘，伏允狼狈逃窜，众叛亲离，为左右所杀，其子慕容顺被部众立为可汗，斩天柱王降归于唐。至此，李靖胜利地结束了对吐谷浑的战争，从而解除了吐谷浑对河西走廊的威胁。

唐太宗对归附的吐谷浑，仍让其居故地，立慕容顺为主，又派遣李大亮率几千精兵，声援慕容顺，作为防范日益强大的吐蕃的屏障。