吐谷渾可汗伏允還真是能逃，打算來個迂迴戰術先朝東再轉西逃往西域諸國中尋求庇護。李靖下令唐軍經過河源郡（黃河源）繼續追擊，在烏海（今內蒙古自治區烏海市）這裡追上了吐谷渾可汗伏允，雙方交戰後吐谷渾大敗，唐軍俘獲吐谷渾名王梁屈蔥；唐將薛萬均、薛萬徹兄弟在寺海這裡擊敗了專給伏允出餿主意、挑撥吐谷渾與唐朝之間關係的天柱王。

隨後線報送達，吐谷渾可汗伏允率領殘部出現在突倫川（又名突倫磧，位於今新疆省維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州且末縣與維吾爾自治區和田地區和田縣之間）處，曾與當地牧民說過打算朝著于闐國而去，契苾何力就建議李靖應當繼續追擊。但薛萬均以自己前次大意中伏為例，強烈反對追擊，契苾何力說：

「吐谷渾人是遊牧民族，並沒有固定的城池，他們平常便隨著水源以及牧草所在而遷居，如果不依照他們聚居地點前往襲擊攻打，等他們分散後，又如何能找到並一舉傾覆他們的巢穴呢！」

李靖同意契苾何力的看法，讓他自行挑選一千多名精銳騎兵先直接殺往突倫川，另派薛萬均為後援部隊隨後跟上。

唐軍尾隨著吐谷渾的蹤跡也進入了突倫川，當地多是石礫沙漠地形，卻乏水源是肯定的，但為了完成任務，唐軍將士們在口渴到實在無法忍受就刺破馬兒的皮膚喝點馬血止渴。就這樣，契苾何力這隊唐朝精銳馬不停蹄的一直追到了且末國西邊的國境，發現了吐谷渾的營帳，隨即以迅雷不及掩耳的速度發動攻擊，攻破了大帳、吐谷渾遭斬殺陣亡數千人、俘獲各式牲畜二十餘萬，連伏允的妻子都被俘虜了，就是不見伏允人影，原來伏允趁亂拋下妻兒，帶著僅存的親信族人又溜了。

此時由侯君集等人所率領的南路唐軍一路追擊掃蕩，經過星宿川抵達柏海與李靖的北路軍會合。唐軍聲勢更加壯大，這也讓幾近亡國的吐谷渾人失去了鬥志。

之後，《舊唐書》中是吐谷渾人將伏允殺了，《新唐書》中是伏允接連戰敗想不開上吊自殺而死，《資治通鑑》似乎將這段發展整理的比較清楚：

話說伏允曾將嫡長子伏順（或稱慕蓉順）送往隋朝當作「侍子」，也就是人質。之後因為吐谷渾與隋朝之間關係惡化，伏順很長一段時間都無法返回吐谷渾，伏允也認為大兒子回不來了，就改立其他兒子當太子。沒想到隋朝垮了，伏順回到了吐谷渾，只能被封為大寧王，對於自己不能當太子之事一直耿耿於懷。

等到李靖率領大軍打得吐谷渾快要滅國、吐谷渾人憂慮卻無計可施，便將矛頭指向了天柱王（所以這位天柱王應該也是伏允的兒子之一）。伏順見民意所趨，當機立斷將天柱王斬殺後，準備帶領吐谷渾人向軍請降，伏允見大勢已去，帶領一千多名騎兵往大漠逃去，逃了十幾天，跟隨自己的騎兵人數越來越少，剩餘的騎兵最後也叛變了，殺了伏允之後將其遺體帶回交給了伏順。吐谷渾人就推立伏順為新的可汗，由伏順率領族人將伏允的屍首獻給唐軍並請降，自此唐朝算是完全平定了吐谷渾。

五月壬子日，李靖將平定吐谷渾的戰果於上奏朝廷。乙卯日，唐太宗詔令李靖作為代表，准予吐谷渾復國，並冊封伏順（慕容順）為西平郡王、趉故呂烏甘豆可汗，又顧慮到伏順的威望可能無法懾服所有的吐谷渾人，下令李大亮帶領數千名精兵留在吐谷渾作為福順的靠山。

----- 待續 -----

改編自 《資治通鑑》／《舊唐書》／《新唐書》

原文：

《資治通鑑》．卷一百九十四．唐紀十：

太宗文武大聖大廣孝皇帝上之下貞觀九年（乙未，公元六三五年）（節錄）

夏，閏四月，癸酉，任城王道宗敗吐谷渾於庫山。

……

李靖督諸軍經積石山河源，至且末，窮其西境。聞伏允在突倫川，將奔于闐，契苾何力欲追襲之。薛萬均懲其前敗，固言不可。何力曰：

「虜非有城郭，隨水草遷徙，若不因其聚居襲取之，一朝雲散，豈得復傾其巢穴邪！」

自選驍騎千餘，直趣突倫川，萬均乃引兵從之。磧中乏水，將士刺馬血飲之。襲破伏允牙帳，斬首數千級，獲雜畜二十餘萬，伏允脫身走，俘其妻子。

侯君集等進逾星宿川，至柏海，還與李靖軍合。

大寧王順，隋氏之甥、伏允之嫡子也，為侍子於隋，久不得歸，伏允立它子為太子，及歸，意常怏怏。會李靖破其國，國人窮蹙，怨天柱王；順因眾心，斬天柱王，舉國請降。伏允帥千餘騎逃磧中，十餘日，眾散稍盡，為左右所殺。國人立順為可汗。

壬子，李靖奏平吐谷渾。

乙卯，詔復其國，以慕容順為西平郡王、趉故呂烏甘豆可汗。上慮順未能服其眾，仍命李大亮將精兵數千為其聲援。

《舊唐書》．卷六十七．李靖（節錄）

李靖，本名藥師，雍州三原人也。

……

武德三年，從討王世充，以功授開府。

……

四年，靖又陳十策以圖蕭銑。

……

孝恭遣靖率輕兵五千為先鋒，至江陵，屯營於城下。

……

十（此字應誤植）六年，輔公祏於丹陽反，詔孝恭為元帥、靖為副以討之，李勣、任瑰、張鎮州、黃君漢等七總管並受節度。

……

八年，突厥寇太原，以靖為行軍總管，統江淮兵一萬，與張瑾屯大谷。

……

九年，突厥莫賀咄設寇邊，征靖為靈州道行軍總管。

……

貞觀二年，以本官兼檢校中書令。

三年，轉兵部尚書。

……

自破定襄後，頡利可汗大懼，退保鐵山，遣使入朝謝罪，請舉國內附。又以靖為定襄道行軍總管，往迎頡利。

……

御史大夫溫彥博害其功，譖靖軍無綱紀，致令虜中奇寶，散於亂兵之手。

……

靖性沉厚，每與時宰參議，恂恂然似不能言。

……

九年，軍次伏俟城，吐谷渾燒去野草，以餧我師，退保大非川，諸將咸言春草未生，馬已羸瘦，不可赴敵。唯靖決計而進，深入敵境，遂逾積石山。前後戰數十合，殺傷甚眾，大破其國。吐谷渾之眾遂殺其可汗來降，靖又立大寧王慕容順而還。

《新唐書》．卷九十三．列傳第十八．李靖（節錄）

李靖，字藥師，京兆三原人。

……

從平王世充，以功授開府。

……

靖遂陳圖銑十策。有詔拜靖行軍總管，兼攝孝恭行軍長史，軍政一委焉。

……

即率輕兵五千為先鋒，趨江陵，薄城而營。

……

輔公祏據丹陽反，詔孝恭為帥，召靖入朝受方略，副孝恭東討，李世勣等七總管皆受節度。

……

八年，突厥寇太原，為行軍總管，以江淮兵萬人屯太谷。

……

太宗踐阼，授刑部尚書，錄功，賜實封四百戶，兼檢校中書令。

……

（貞觀三年）突厥部種離畔，帝方圖進取，以兵部尚書為定襄道行軍總管，率勁騎三千繇馬邑趨惡陽嶺。

……

頡利走保鐵山，遣使者謝罪，請舉國內附。

……

御史大夫蕭瑀劾靖持軍無律，縱士大掠，散失奇寶。

……

靖每參議，恂恂似不能言，以沈厚稱。

……

軍次伏俟城，吐谷渾盡火其莽，退保大非川。諸將議，春草未芽，馬弱不可戰。靖決策深入，遂逾積石山。大戰數十，多所殺獲，殘其國，國人多降，吐谷渾伏允愁蹙自經死。靖更立大寧王慕容順而還。