贞观三年(629),太宗采纳代州都督张公谨建议,以颉利可汗与唐结盟又援助叛军梁师都为借口,派大军征讨东突厥。同月以兵部尚书李靖为行军总管,张公瑾为副总管,又以并州都督李勣为通汉道行军总管,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,共兵10余万,分道出击东突厥。630年正月,李勣在白道败东突厥,李靖在阴山大败颉利可汗。颉利逃至铁山(今阴山北部),遣使请降,欲图积蓄力量来年东山再起。李靖与李勣趁夜袭击颉利,李靖在阴山俘突厥千余帐,杀死突厥万余人,俘虏10万余人;李勣亦俘5万人。颉利可汗被抓获。四月解赴长安。东突厥被唐灭后,尚有10万余降兵。太宗采纳中书令温彦博建议,安置东突厥降兵在幽州到灵州一带,并置顺、祐、化、长四州都督府统辖之。至此东突厥平定,漠南一带尽归唐境。