贞观四年春正月乙亥，定襄道行军总管李靖大破突厥，获隋皇后萧氏及炀帝之孙正道，送至京师。甲辰，李靖又破突厥于阴山，颉利可汗轻骑远遁。三月庚辰，大同道行军副总管张宝相生擒颉利可汗，献于京师。

其时北突厥大兵压境，气势汹汹，企图一举消灭唐朝。当他们行至长安城外时，唐太宗亲自出城迎敌。他一面斥责突厥人，一面向他们展示唐朝军队的阵容。颉利可汗见唐军旗帜鲜明，不免心生怯意，于是马上派人讲和，唐太宗当即应允。次日，太宗到城西，按突厥习俗杀白马一匹，和颉利在渭水桥上发誓结盟，然后突厥兵退。

太宗英雄孤胆，不战而屈人之兵，臣属不解，太宗便解释说：“我刚即位，国家还不安定，老百姓还不富裕，需要社会稳定以利生产发展。一旦和突厥开战，损失必然很大，突厥虽败而未必灭亡，若其汲取教训而发愤图强，再来报仇，我们就不一定能取胜。今天我们同意休战，送其金银，他们得其所好；自然就会退兵。这样下去，突厥必然骄傲自满，不再防备；而我们却可以养精蓄锐，将来找到机会，彻底消灭它。骄傲是败亡的开始，所以古人说，‘将欲取之，必先予之’，就是这个道理了。”

唐太宗能屈能伸，到公元629年，他终于感到时机成熟，下决心对北突厥用兵。是年隆冬，唐太宗命令唐朝10万大军在兵部尚书李靖统率下分6道出击，消灭盘踞在北方草原的北突厥汗国。新年将至，前方捷报频传，突厥酋长纷纷缴械投降，唐太宗激动地对大臣们说： “我大唐王朝刚建立时，突厥强盛，先父为了让人民休养生息，忍辱负重，向突厥称臣纳贡。我经常为此难过，总想有一天能洗刷这一奇耻大辱。今天，各路出兵所向克捷，我的愿望要实现了。”随后不久，东北的小国也派遣使者入朝进贡，唐太宗说：“西域小国远道而来，这是由于突厥被平定的缘故。前人说处理周边部族问题没有好办法，我现在使中原得到治理，实现安定，周边各族就前来归顺，这不是好办法吗?”

公元630年正月，李靖率精锐骑兵3000赶到亚阳岭(今内蒙古和林格尔附近)，夜袭定襄，攻破大利城，颉利可汗想不到李靖来得这么快，他以为：“唐朝若不是倾全国兵力来进攻，李靖绝不敢孤军深入。他的部众被吓得人人如惊弓之鸟，连忙将王帐北迁。李靖又派间谍到颉利的心腹中间施行反间计，结果颉利亲信的胡商首领康苏密带着隋炀帝的萧皇后以及炀帝的孙子杨政道前往李靖处投降。同时，另一支唐朝军队在通漠道行军总管李世勣的率领下从云中(今内蒙古托克托东)出击，与突厥大战于白道(今内蒙古呼和浩特西北)大败突厥。最后唐朝行军副总管张宝相活捉颉利可汗。

颉利被捕以后，北突厥汗国灭亡了，大漠以南全部成了唐朝疆域。西域伊吾(今哈密)、一直臣服于北突厥，北突厥一灭，伊吾城主就把全境共7座城镇转而奉献给唐朝，唐朝马上就在这一地区设立了西伊州(后改称伊州)。

唐朝消灭北突厥的战争在周边地区引起极大反响和震动。公元630年3月，周边各国各部国王酋长云集长安，尊唐太宗为“天可汗”，即周边各部共同的盟主。唐太宗矜持地说：“我是大唐天子，又降尊再做可汗。”意思是接受了大家的请求，唐朝大臣和周边来客们高兴得喊“万岁”。从此以后，唐朝皇帝在赐给西边、北边的诏书中就都称己为“天可汗”。