贞观三年八月八日，薛延陀汗国真珠毗伽可汗夷男派遣弟弟统特勒来到长安，向唐朝进贡。唐太宗赏赐给可汗宝刀和宝鞭，说道：“你所属部众有大罪的，可以斩杀；小罪的，你可以鞭打！”夷男非常高兴。东突厥颉利可汗听说薛延陀汗国归顺了唐朝，非常害怕，派人来到唐朝，向唐朝称臣，并请求娶唐朝公主，愿意当以女婿的身份向唐朝进贡。此时，颉利可汗的正妻是曾经嫁给其父启民可汗以及其两个哥哥始毕可汗、处罗可汗三人的隋朝宗室之女义成公主，义成公主于公元599年在启民可汗原妻子安义公主去世后嫁给了启民可汗，假设当年她15岁的话，那么如今也已45岁，她嫁给颉利可汗也已8年了，假如东突厥国内情况没有糟到一定程度，颉利可汗也不会在唐朝未发一兵一卒的情况下，主动请求称臣，并娶唐朝公主的。史书没有记载唐朝的态度，但极有可能是唐太宗表面上答应了颉利可汗的请求，而实际上却丝毫没有停止对东突厥的打击准备。
代州都督张公谨上书详细汇报了东突厥行将灭亡的种种迹象，他分析说：“颉利可汗随心所欲，肆意妄为，诛杀忠良，重用奸佞，这是其一；薛延陀等各部已经叛逃，这是其二；突利可汗、拓设（处罗可汗次子，名阿史那社尔，因被薛延陀击败也受到颉利可汗的斥责）、欲谷设均被颉利可汗疏远，无地自容，这是其三；塞北严霜，旱灾肆虐，粮食断绝，这是其四；颉利可汗疏远同族，亲近外族人，外族人反复无常，一旦我军前去，一定会发生内乱，这是其五；流落到北方的汉人很多，听说已纷纷啸聚山林，占据险要，我军一旦出塞，必然会响应。”于是，唐太宗借口颉利可汗既然已经与唐朝和亲，却还支持梁师都，于八月十九日下诏命令兵部尚书李靖为行军总管、张公谨为副总管，出兵向东突厥发起了总攻！
梁师都早在一年前的贞观二年四月就已经被杀，如今唐太宗以此为名讨伐颉利可汗，多少有些牵强。九月九日，东突厥九名俟斤率领三千骑兵投降了唐朝，二十一日，拔野古、仆骨、同罗、奚族酋长一起率众降唐。十一月四日，突厥军队进攻河西，肃州刺史公孙武达、甘州刺史成仁重将敌人击败，俘虏了一千多人。《资治通鉴》称：二十三日，唐太宗以行并州都督李世勣为通漠道行军总管、兵部尚书李靖为定襄道行军总管、华州刺史柴绍为金河道行军总管、灵州大都督薛万彻为畅武道行军总管，共计领兵十余万人，全部受李靖指挥，分路向东突厥发起了进攻。《新唐书?太宗本纪》则称：“八月……丁亥，李靖为定襄道行军大总管，以伐突厥。九月丁巳，华州刺史柴绍为胜州道行军总管，以伐突厥。十一月庚申，并州都督李世勣为通漠道行军总管，华州刺史柴绍为金河道行军总管，任城郡王道宗为大同道行军总管，幽州都督卫孝节为恒安道行军总管，营州都督薛万淑为畅武道行军总管，以伐突厥。”从以后的战况来看，《资治通鉴》和《新唐书》的记载都有错误之处。
薛万均有三个弟弟：薛万彻、薛万淑、薛万备，均为猛将。薛万均原为殿中少监，因与柴绍一起消灭梁师都而被拜为左屯卫将军；《新唐书?薛万淑传》称：“万淑亦以战功显。历右领军将军、梁郡公、畅武道行军总管。”《新唐书?薛万彻传》称：“万彻后从李靖击突厥颉利可汗于塞北，以功授统军，进爵郡公。”由此可知，这次讨伐突厥身为畅武道行军总管的是薛万均的三弟薛万淑，而不是二弟薛万彻，由于薛万彻名气太大，且也参加了此次战役，《资治通鉴》可能是误记了。
唐军兵分无路：一、李靖率军从定襄（今山西省朔州市平鲁区）北上；二、柴绍从金河道（今内蒙古自治区清水河县）北上；三、李世勣从通漠道（《读史方舆纪要》称在大同府南）出云中（今山西省大同市）；四、任城王李道宗为灵武都督，从灵武（经宁夏自治区灵武市）出击的；五、营州（今辽宁省朝阳市）都督薛万淑为畅武道行军总管，从营州出击；六、幽州都督卫孝节从幽州（今北京市）北上。
一百四十四、平定突厥（5）
唐太宗这次对东突厥的进攻，是自隋末以来一二十年间第一次对突厥发起的主动进攻，令人扬眉吐气。
贞观三年十一月二十九日，李道宗在灵州击破突厥军队。
十二月二日，突利可汗入朝拜见唐太宗。唐太宗对侍臣们说：“过去，太上皇为了百姓而屈辱地向突厥人称臣，朕非常痛心，如今，突厥可汗向我投降，多少可以一雪前耻了！”十六日，靺鞨派人向唐朝进贡，唐太宗说：“靺鞨人远道而来，是因为突厥人已经归附之故，古人认为，没有制服少数民族的上策，朕今天让中国富强，四方少数民族自然臣服了，这难道说不是上策吗！”二十四日，突厥郁射设率领部众投降。
贞观四年（公元630年）一月，李靖亲自率领三千精锐骑兵从马邑（今山西省朔州市）长途跋涉，进驻恶阳岭（今内蒙古和林格尔县南），夜袭定襄（此时为颉利可汗牙帐所在，今内蒙古和林格尔县），攻破了城池。颉利可汗出乎意料，大惊失色，说道：“唐军如果不是倾国而来，他李靖岂敢长驱直入？”突厥人一夜多次发生数次惊扰，只好把牙帐北迁至碛口（今内蒙古自治区苏尼特右旗西，一说在今内蒙古自治区固阳县西北、乌拉特中旗以东）。
李靖又派人离间颉利可汗的心腹，颉利可汗的心腹康苏密裹挟着隋炀帝的萧皇后和隋炀帝的孙子杨政道前来投降，一月九日，萧皇后一行来到长安。过去，有投降的人称：“中国有人偷偷给萧皇后写信。”至此，中书舍人杨文瓘建议予以追查，唐太宗说：“当时天下未定，突厥正强，愚民无知，也许会有这事。如今天下已经安定了，过去的罪过，何须再问！”李靖又率军在白道（今内蒙古自治区呼和浩特市西北）大破东突厥。
颉利可汗战败后，先逃往铁山（在阴山以北），手里尚有数万部众，他派执失思力觐见唐太宗，表示谢罪，并请求投降，自己单身入朝，部众全部归附。唐太宗派鸿胪卿唐俭、将军安修仁等人前去安抚，又下诏命令李靖率军迎接颉利可汗。虽然颉利可汗这么说，但实际上还是心有不甘，打算趁春天到来，草青马肥之后，逃到漠北。颉利可汗见到唐俭等人大喜，稍稍放下心来。
李靖与李世勣二人率军在白道会师，二人商量道：“颉利可汗虽然战败了，但其部众尚多，一旦逃归漠北，依靠北方蛮夷，道路遥远，难以追上。如今，朝廷的使者已经到了他那里，他肯定会放松警惕，如果挑选一万精锐骑兵，携带二十日的口粮，长途奔袭，一定能不战而将其生擒！”二人把想法告诉了张公谨。张公谨却说：“诏书已经接受了他的投降，我们的使者又在他那里，为何要发兵进攻呢？”李靖说道：“这就是韩信曾用过的击败齐国的战法。像唐俭等人又有什么值得可惜的！”遂与李世勣二人分工，由李靖率军负责突击，由李世勣所部随后进发，切断突厥人的后路。
当晚，唐军就秘密北上了，行至阴山，遇到一千多帐的突厥部众，全部将其俘获，隋军押送。李靖命令匡道府折冲苏定方率领二百骑兵为大军先锋，趁着大雾，一路摸到颉利可汗的大帐。苏定方，是冀州武邑县人。他骁勇绝伦，隋朝末年随父亲苏邕一起保卫家乡，曾亲手斩杀了变民头领张金称，又击破变民杨公卿部。后来，他投靠窦建德，窦建德部将高雅贤对他非常喜爱，把他收为养子，等到刘黑闼、高雅贤死后，苏定方又回到了老家。
二月八日，苏定方一行摸到距离颉利可汗牙帐一里左右时，大雾突然消散，颉利可汗的牙帐赫然就在眼前！苏定方当即命令部队朝敌人掩杀过来，颉利可汗猝不及防，误认为唐军已悉数前来，跨上千里马先逃，其余部众个个如惊弓之鸟，纷纷夺路狂逃。此时，李靖率领大军距离颉利可汗牙帐还有十五里，很快就赶到了，唐军大开杀戒，斩杀了一万多突厥人，俘虏十几万百姓，缴获数十万牲畜，杀死了隋朝义成公主，活捉了义成公主的儿子叠罗施。颉利可汗率领近万人打算逃到漠北，但当他们来到碛口时，却发现李世勣早已等待他们多时了，颉利可汗只好调转马头，率领十余骑向西逃去，其手下大酋长纷纷下马投降，李世勣所部也俘获了五万多人。二月十八日，唐太宗以大破东突厥而宣布大赦天下。