王忠嗣了解过他所面临的严峻形势，默默地将请求缓战的那封奏疏撤回，随后，他重新作书一封，宽慰唐玄宗道：“陛下放心，突厥背弃盟约，吐蕃夺回石堡城两件事，早就在臣在预料之中，他们既敢对陛下无礼，臣就一定会让他们付出代价。经臣总结，与胡人交战，有十八条计策可用，分别是：一，修筑坚城，以防止其偷袭、二，重金买马，以削弱其战力，三，离间各胡族，使其自相残杀，四，声东击西，使其疲于奔命；五，控制西域，以防止其获得外援，六，于边境之上多设暗哨，注重搜集情报，同时严防敌国细作…以上十八条计策，臣统称之为《平戎十八策》，是克制胡人的法宝。陛下若担心河、陇有失，可委派其他上将，依照以上计策，暂时对吐蕃采取守势。待微臣平定突厥归来之日，便是唐军对吐蕃展开全面反攻之时。”
除了进献《平戎十八策》，王忠嗣还下令从河东、朔方两镇分出一些兵马，立即赶赴河西、陇右支援。唐玄宗由此忧心稍解，令曾出使过吐蕃，熟谙敌情的皇甫惟明暂掌河西、陇右防务。皇甫惟明到任后不久，吐蕃以石堡城为基地，大举进犯陇右地区，一来是皇甫惟明本身军事才能不俗，二来他有《平戎十八策》，以及河东、朔方的援军相助，唐军与吐蕃大军先后交锋两次，皆取得完胜。见西线战场的局势已得到有效控制，王忠嗣这才放心继续北上。公元742年秋季，王忠嗣率十万骑兵如期抵达突厥国腹地，在该国王庭附近，有两处高地，一处名叫木刺山，一处名叫兰山，皆倚靠水源，可驻扎大军。王忠嗣观察过这一地形，下令将十万大军拆分成两部，各据一座山头结营固守。
心存侥幸的乌苏米施可汗见王忠嗣真的来了，急忙与属下商议对策。有了解内情的突厥国官员进言道：“这支唐军数月前才刚与契丹、奚二十万大军恶战数场，之后不作休整，一路长途跋涉至此，他们再是精锐之师，也经不住如此折腾。可趁其立足未稳，立即下达战书，邀之决战。”乌苏米施可汗赞同这一见解，派兵前往唐军阵前搦战，王忠嗣不为所动，勒令所有士兵不得离开营地一步。乌苏米施可汗见己方意图被王忠嗣识破，唐军又据险而守，水源充足，愈发慌了。他手下那官员略加斟酌，再献一计：“既然唐军在养足气力之前暂时不会下山应战，那也等于给了我军寻求援兵的机会。在我国附近，长期以来，驻扎着三部势力，分别是拔悉密部、回纥部、以及葛逻禄部。这三部势力，虽然一直亲近大唐，尤其是拔悉密部，毗伽可汗在位时他们曾相助唐军大将王晙，攻入我国境内。但眼下我突厥亡国在即，可汗可花费重金，派人用唇亡齿寒的大义前往游说他们，只要能请得这三部首领率军前来助拳，自然能让唐军知难而退。”
乌苏米施可汗再次听从其建议，遣使携带重金面见三部首领。拔悉密部、回纥部、葛逻禄部首领虽不想与王忠嗣为敌，但也确实担心大唐灭掉突厥之后一家独大，果然纷纷出兵，前来与乌苏米施可汗会师；另有乌苏米施可汗之子名叫葛腊哆，之前拥兵数万负责镇守王庭以西，地位相当于该国的右贤王，他见父王有难，也带着手下兵马前往王庭与乌苏米施可汗相见。一时间，五支胡人大军，数十万兵马，齐聚于木刺山、兰山脚下，反倒将主动来战的唐军包围了起来。
唐军上下没想到乌苏米施可汗一下子拉来这么多盟友，终于有了惧意，唯有主将王忠嗣看着山下旗号各异的数十万胡人大军，面露喜色，呵呵笑道：“我原本没有十足的把握可以打赢此战，哪知突厥可汗昏庸无知，竟然自取灭亡。”副将们不解，忙问王忠嗣的自信是从何而来，王忠嗣不耐烦地挥手道：“我之前所著的《平戎十八策》，其中有一条计策，便是专门为此准备的。你等看过之后，便知究竟。”
王忠嗣所说的计策，即第三计“离间各胡族，使其自相残杀”，若突厥未请救兵，这一计压根没有使用的机会。数日之后，乌苏米施可汗仗着有其他四支军队撑腰，派使者前往唐军营地，勒令对方速速退兵；同时暗中调兵遣将，只等唐军撤离两座险固的大营，就对其进行伏击。王忠嗣对这一切洞若观火，他下令：把突厥使者留下来，三日一小宴，五日一大宴，好吃好喝地供着，却绝口不谈退兵之事；与之同时，他又对外散布消息：“大唐已经同意与突厥议和，不日将帮助突厥部，兼并拔悉密、回纥、葛逻禄三部此次派来的军队。”
三部胡人主将闻讯，将信将疑，急忙派人调查此事。一查下来，突厥可汗近日果然在王庭外围秘密陈设了大量的伏兵，也不知是用来对付谁的；而突厥使者那边，这时仍在唐军营内与王忠嗣举爵对饮，谈笑风生。本来这也无法证明唐军放出的消息一定是真的，众所周知，中原人擅长诡计嘛，但要知道，后突厥在乌苏米施可汗继位之前，刚经历了一场惨绝人寰的大动乱，简单来说，就是毗伽可汗去世后，他的儿子们和他的兄弟们谁也不服谁，几方为了可汗之位大打出手，短短数年之内，后突厥竟一口气先后换了六任可汗。由于内乱频发，到乌苏米施可汗上位，好不容易稳定住国内局势，后突厥的北方霸主地位早已不保—拔悉密部、回纥部、葛逻禄部，都有成为新一代北方霸主的机会。所以，拔悉密、回纥、葛逻禄三部主将根据他们所调查的情报，很快作出了判断：突厥实力早已远不及大唐，之所以主动挑衅对方并引得王忠嗣率军远道来战，很可能是乌苏米施可汗刻意为之，目的就是瞒天过海，利用他表面制造的与大唐之间的矛盾，一举兼并其余北方胡人部落，从而维持其北方霸主地位。
也怪不得他们高看乌苏米施可汗，要怪只能怪王忠嗣太狡猾，他见戏演得差不多了，终于同意退兵，但要附加一个条件：他此行长途跋涉，军粮消耗巨大，就这么回去无法向朝廷交代，突厥需要向他赠送牛、羊各一百头，以稍稍弥补唐军的损失。乌苏米施可汗在下一盘大棋，心想这个条件并不苛刻，为催唐军动身，他立即又派使者将一百头牛羊如数交付。这下好了，人赃俱获，拔悉密、回纥、葛逻禄三部主将眼见突厥可汗首鼠两端，一边向他们求助，一边又公然用牲畜贿赂唐军，无不大怒，于是三部胡人大军联手向突厥王庭发起进攻，乌苏米施可汗哪会料到他请来的援军竟然集体反水，对此措不及防，只得带着部下狼狈北逃。
见王忠嗣的反间计大获成功，其部将备受鼓舞，纷纷劝他出战，追击逃亡的突厥主力。在下一盘更大的棋的王忠嗣摇了摇头，拒绝了这一提议，他解释道：“我若追击乌苏米施，那我与之联手攻击其他胡人的谣言将不攻自破，拔悉密、回纥、葛逻禄三部一旦了解真相，又将与突厥同仇敌忾，共同联手对付大唐。不如继续隔岸观火，任由他们各部胡人之间自相残杀。”部将们问他：“那依将军的意思，我军就此班师回国？—请恕属下们直言，陛下近年来好大喜功，即便此战已可算作得胜，若无大量缴获，只怕无法向他交代。”王忠嗣知道他们说的是实情，略加思索之后，分析道：“乌苏米施之子葛腊哆之前率军前来王庭，与其父合兵，既然他负责镇守的突厥右部眼下无大军镇守，可随我前往攻之。”于是王忠嗣下令唐军迂回西进，绕过正在混战的几部胡人军队，突袭突厥右部。如他所料，唐军抵达突厥右部时，该地只有一帮达官显贵和老弱妇孺在留守，对从天而降的十万唐军精骑完全无力招架，唐军兵不血刃就俘获了葛腊哆的妻子儿女，以及他的全部资产。正随乌苏米施可汗逃往漠北的葛腊哆听得此讯，急忙抛下父亲，前来向王忠嗣投降，哀求唐军交还其家小。见目的已然达成，不日，见好就收的王忠嗣带着后突厥右部首领葛腊哆、西叶护阿布思、默啜可汗之孙勃德支、毗伽可汗女儿大洛公主等一帮突厥王侯悄无声息地返回了关内，与他们一道入关的，还有追随葛腊哆南下的突厥部众一千余帐，牲畜数万头。唐玄宗在“天下五大名楼”（即长安花萼楼、江西滕王阁、湖北黄鹤楼、湖南岳阳楼、山西的鹳雀楼）之一的花萼楼举行了隆重的宴会，以庆祝这次特殊的胜利，但凡参加此战的唐军将领，以及南下归附的后突厥贵族，皆受唐玄宗一一召见。