西域之大略情形，以天山山脉为界，以北乃是西突厥的地盘，以南为塔里木盆地。塔里木盆地中有广阔的沙漠，其北道有焉耆、龟兹等国，南道有于阗等国，南北两条通道乃是通往中亚的重要交通线。
不可一世的西突厥可汗，勒令高昌（改为西州）以西的西域国家全都臣服于他，连曾经与侯君集大军在高昌并肩作战过的焉耆军队，也不得不倒向西突厥。当时唐政府派了不少使者出使西域诸国，西突厥可汗竟然把唐朝使者拘捕扣押。
唐太宗意识到经略西域，绝不会一帆风顺。西域的经略事关重大，不仅有控制贸易通道的原因，也有重要的政治地缘意义。塔里木盆地绿洲诸国乃是中亚霸主西突厥所必染指之地，大唐帝国欲树万里国威，势必要先控制塔里木盆地。
塔里木盆地成为两大帝国争夺的焦点。
在负责西域事务的安西都护人选上，唐太宗很是慎重，经过反复考虑后，决定由郭孝恪出任。
郭孝恪何许人也？为什么会得到唐太宗的青睐呢？
郭孝恪是许州阳翟人，年轻时就很有志向。时值隋末大乱，他率乡里人投奔李密，因为足智多谋，李密很是欣赏，称他为“奇士”，并派他与李世勣（当时还叫徐世勣）共同镇守黎阳。李密降唐后，郭孝恪与李世勣也一同归降。在李世民破窦建德一役中，郭孝恪献上破敌妙计，事后，李世民称赞说，郭孝恪的计谋“出诸人之右”。到了贞观时代，郭孝恪先后在四个州担任刺史，办事果断干练，政绩突出。唐太宗认为郭孝恪既有管理地方的丰富经验，又富有军事谋略，便任命他为安西都护兼西州刺史。
安西都护府设在交河城，自从唐在高昌故地设西州后，这里并不好管理，因为这个地方成为大唐帝国一个流放与发配囚犯的基地，形形色色的人都有，社会治安便有问题了。贞观十六年（642年），郭孝恪到任之后，果然有手段。他恩威并施，以诚相待，很快得到多数人的拥护，西州的治安大大好转。但是很快，与西突厥的冲突爆发了。
西突厥军队开始侵入伊州境内。作为安西都护的郭孝恪有责任保卫伊州的安全，他马上率领二千名轻骑兵，火速增援伊州，拦截西突厥的军队。唐的安西部队首次与西突厥军队交锋，西突厥人虽然有着丰富的战斗经验，但何曾遇到如此劲敌，他们很快便发现唐军的战斗力，不是中亚那些国家的军队所能相比的。突厥人这次试探性的进攻被打退了。
首战便遭失利，西突厥可汗心有不甘，他指示在西州、庭州附近的处月、处密两个突厥部落，进攻西州境内的天山城（今新疆托克逊），天山城在安西都护府的南面，如果天山城失守的话，安西都护府便会遭到突厥人的袭击。
这次进攻方向，直指郭孝恪的大本营。
处月、处密这两个部落，并不属于西突厥的核心部落，即十箭部落，而是属于半独立性质的部落，这两支部落所居之地距离唐帝国的边境比较近，成为与唐军发生冲突的急先锋。
西突厥试图以此一战，一举摧毁大唐在西域的军事力量。
大唐在西域的驻军并不多，估计也就是数千人，还分驻在几处，面对西突厥的进攻，兵力不足是唐军最大的劣势。
天山城的得失，直接关系到安西都护府的安全。郭孝恪亲率援军抵天山城，增强天山城的守备力量。对于曾经历过内战洗礼的郭孝恪来说，西突厥的这次进攻，与惨烈的中原攻城战相比，不过是小儿科罢了。唐军将领无一例外地精通攻城战与守城战，这是中原战场最重要的战斗方式。
兵力得到补充之后，天山城的防御更加坚强。面对唐军的强弓劲弩与高大厚实的城墙，西突厥军队破城乏术，虽然屡屡发起进攻，但屡屡受挫。
经过一段时间的相持，处月、处密两突厥部落军队在天山城下损失不小，攻克天山城的希望非常渺茫，只得撤军。但是郭孝恪并不满足于守城成功，他更重视歼灭西突厥的有生力量。处月、处密军队撤走后，他不顾疲惫，马上率军尾随出击，西突厥处月、处密部落大大低估了唐军连续作战的能力，没有料到郭孝恪会展开反扑，原本低落的士气瞬间蔓延为一种恐慌，西突厥军队被打得溃不成军，大败而逃。
郭孝恪在行军作战上确实有一套本事，唐军从防守转向反攻，一直打到处月部落境内。并且一鼓作气，攻破处月的一座城池，处月部落已形同惊弓之鸟，大为恐慌，纠集军队准备顽抗。此时郭孝恪却虚晃一枪，转向进攻处密部落，唐军连续作战，一直打到遏索山（今天山山脉的萨阿明尔山），处密部落被打得丢盔卸甲，晕头转向，最后被迫向郭孝恪请降。
郭孝恪这一仗打得确实精彩漂亮，奠定其西域事业的基础。
西突厥在入侵伊州与入侵天山城两场战斗中全部败北，使得西突厥的乙毗咄陆可汗不得不暂停与大唐帝国在东部争雄，转而向西开拓疆土。
这次西征却导致了一个意想不到的结果。
西突厥在西部的扩张很顺利，对康居国发动进攻的同时，顺手牵羊，解决了位于阿姆河以北的米国。乙毗咄陆可汗带头抢掠米国的金银财宝，这位可汗有点自私小气，不肯将抢来的财物分给部下，有一位部将不服气，要与可汗争抢，被可汗一刀结果了。这下子事情闹大了，怒不可遏的部将们起兵造反，攻打乙毗咄陆可汗，可汗狼狈而逃。
部将们决定另立可汗，可是又怕众人不服，怎么办呢？想来想去，只有一个办法，就是派使者到唐王朝，请求唐太宗以中国皇帝的名义，册立新的可汗，毕竟大唐帝国是最有影响力的大国。
唐太宗当然乐意了，便为西突厥册立了新可汗，称为乙毗射匮可汗。新可汗将以前被西突厥扣押的唐朝使节全部礼送回中国，以表示对唐太宗的感激。但是这并不能改变西突厥与大唐帝国对峙的局面。
两年后（644年），焉耆事件又导致唐与西突厥两大强国的战争。
焉耆紧邻西州，其国夹在唐与西突厥两大势力之间，势必采取骑墙政策，有时倒向大唐一边，有时倒向西突厥一边。西突厥贵族屈利啜为了拉拢焉耆国，让自己的弟弟娶了焉耆国的公主，这样焉耆国又向西突厥靠拢。
安西都护郭孝恪决心要教训一下焉耆，他上书唐太宗，请求对焉耆发动军事打击。唐太宗批准了该计划，任命郭孝恪为西州道行军总管，率步骑混成兵团共计三千人，讨伐焉耆。正好此时焉耆王的弟弟栗婆准到西州办事，郭孝恪就强迫他充当唐军的向导。
焉耆是塔里木盆地北道的小国，军事力量并不强大，以前高昌国王麹文泰曾多次出兵焉耆，屡夺焉耆城池。焉耆的都城四面环水（周围有博斯腾湖与开都河，旧称淡河），这是天然的防御屏障，但是城内的防御工事并不坚固，对于擅长打攻坚战的唐军来说，是易如反掌的。
郭孝恪率军急进，经过数日的行军，到了八月二十日半夜时，抵达焉耆的都城外。利用夜色的掩护，唐军将士在一夜之间，全部渡河成功。
拂晓时分，郭孝恪开始对焉耆城发动总攻。试想，连高大坚固的高昌城都被唐军攻破，何况是防御力弱得多的焉耆城呢？经过一天的战斗，唐军已经登上城墙，焉耆守军根本抵挡不住，被杀死与俘虏的人数超过七千人，焉耆国王也在被俘之列。
三千人的唐军毙俘七千名敌军，看来焉耆军队与唐军在作战水平上根本不是同一档次。
西突厥的屈利啜得知郭孝恪攻打焉耆，亲自率军前往援救。但是直到郭孝恪攻克焉耆三天后，西突厥军队才赶到。此时郭孝恪已经废黜了焉耆国王，让充当唐军向导的王弟栗婆准摄领国政，在组建焉耆国新政权后，郭孝恪率部返回安西都护府。
郭孝恪前脚跟刚离开，屈利啜后脚跟就进来。
屈利啜率领近万名西突厥骑兵，兵临焉耆都城之下。此时焉耆的军事力量已经被郭孝恪所摧毁，根本无法抵抗，于是又举旗投降，屈利啜耀武扬威地进入都城，废黜了郭孝恪所立的摄政王栗婆准，然后派出五千名骑兵，追赶郭孝恪。
唐军中有大量的步兵，行军速度比西突厥军队要慢得多。西突厥人急追了一阵，终于在银山（天山城的西南）赶上了郭孝恪的队伍。此时西突厥有五千人，都是骑兵，而郭孝恪只有不到三千人，且是步骑混成兵团。
郭孝恪马上投入反击，虽然西突厥的人数大约是唐军的两倍，但是战斗的结果却出人意料，强悍的唐军不仅顶住了西突厥骑兵的冲击，而且在战斗中占据上风。看来唐军步兵在对付骑兵作战方面，确实有非常独到之处。最后五千人的突厥骑兵竟然敌不过三千人的唐军步骑混成团，在付出重大伤亡后，西突厥人顶不住了，只好撤退。
郭孝恪行军作战的特点是注重进攻，以劣势兵力对抗优势兵力，能够保全自己就已属幸运，但是郭孝恪从来不是省油的灯，只要有机会，他就会进攻、进攻、再进攻。在对处月、处密部落的天山城战役中如此，在这次与西突厥的遭遇战中也如此。西突厥人一撤退，郭孝恪马上率军追击，追杀了数十里，还好西突厥人都骑马，逃跑起来一阵风似的，避免了被郭孝恪全部歼灭的命运。
自郭孝恪担任安西都护以来，接连挫败西突厥对伊州、天山城的进攻，反击处月、处密部落，攻克焉耆、大破西突厥追兵，其表现可圈可点，为大唐帝国在西域的发展立下汗马功劳。
不过郭孝恪此番讨伐焉耆，并没有达到目的。
屈利啜废黜栗婆准之后，索性让手下的一名吐屯（西突厥官名）管辖焉耆，之后派了一名使臣前往长安城，试探一下唐政府的口风。唐太宗大怒道：“我发兵攻打焉耆，你是什么人，竟然敢霸占！”鉴于西突厥新可汗与大唐关系还比较融洽，屈利啜也不敢擅作主张，便将这名吐屯撤了回去，改立栗婆准的堂兄薛婆阿那支为焉耆国王。不用说，这个焉耆新政府也是归附于西突厥的。
对于这种结果，唐太宗是耿耿于怀的，但他此时正忙于亲征辽东，焉耆之事就暂时搁置一旁了。
到了贞观二十年（646年），西突厥向大唐政府请求和亲。唐太宗狮子大开口，要求西突厥割龟兹、于阗、疏勒、朱俱波、葱岭五国作为和亲的聘礼。这五个国家，基本覆盖了整个塔里木盆地。显然，西突厥是无法接受唐太宗的漫天要价，这桩亲事最后还是不了了之。由此可看出唐太宗雄心勃勃，欲将西域重归中国的版图之内。
从国家利益出发，大唐的对外贸易，最重要是与西部的国家如波斯、阿拉伯以及欧洲的国家进行，而这条通道必须经河西走廊到塔里木盆地，出中亚到西亚转至欧洲，因此塔里木盆地势在必夺。
龟兹是塔里木盆地北道最重要的国家。
作为西域国家，龟兹一方面臣服于西突厥，一方面又向唐王朝进贡，这就是小国夹在两个大国之间的无奈选择。贞观二十一年（647年），龟兹新国王诃黎布失毕继位后，逐渐向西突厥靠拢，对大唐的进贡锐减。
唐政府当即宣布龟兹犯有三大罪：第一，当年唐军讨伐焉耆时，龟兹国曾经给焉耆提供军事援助；第二，龟兹对大唐帝国的朝贡逐年减少，有轻视大唐之心；第三，龟兹国对周边邻国发动军事侵略，危害到西域地区的稳定与安全。
唐太宗决心武力征服龟兹，以威慑西域诸国。
