此时苏定方所率的前队正在休整，隔着一座小山岭，离本部大军约十里远。他看到远处尘土扬起、杀声四作，久经沙场的苏定方判断可能是主力部队与敌军交锋了，此时的他展现了一名杰出将领敢于主动迎战的优秀素养，于是立刻率领五百精骑，翻越山岭飞驰直扑敌军后阵。

　　突然一支生力军杀了过来，让陷入胶着的战事立刻有了分晓，突厥军眼见唐军援军到来，军心大弱，立刻大败溃逃。倍受鼓舞的唐军一路狂追二十余里，斩杀一千五百多人，西突厥军所丢弃的铠甲兵器、牛马纵横交错地散布在山坡原野上，无法统计。

　　不过由于副将王文度矫诏不让进一步追击，程知节也逗留不前。因此导致唐军最终没有扩大战果。而又建大功的苏定方自此受到了唐高宗李治的重视，此后苏定方将成为唐王朝开疆拓土对外军事政策的重要执行者。

　　平灭三国、生执其主

　　公元657年春天，苏定方终于迎来了他独挡一方的机会，他的军事生涯中更为辉煌的生涯从此刻开始，唐高宗任命他为伊丽道行军大总管，再次征讨西突厥。

　　他从金山(今蒙古国西部阿尔泰山)以北出兵，大破西突厥处木昆部，从降军中挑选了一千精锐骑兵随军出征。唐军进发至曳咥河(今新疆北部额尔齐斯河)时，西突厥沙钵罗可汗阿史那贺鲁闻讯，率领十万大军前来应战。此时苏定方所部唐军及回纥兵共一万余人，敌我悬殊接近十倍。

　　贺鲁眼见唐军人马太少，立即下令军队左右展开包围唐军。临危不惧的苏定方命步兵占据制高点，结成严密阵型，集中长矛一致朝外。同时亲率骑兵在北边的平地上摆好阵势。

　　西突厥军向步兵阵地发起了三次冲锋，均未攻破，士气大丧。苏定方乘势率骑兵杀入敌阵，在三十里的战线上两军展开激战。面对着越战越勇的唐军，突厥军节节败退，被斩杀人马数万，其中将领以上二百人，其余军队四散溃逃。

　　此后上演了一出千里大追踪的好戏，贺鲁一路狂奔，逃到了石国(今乌兹别克斯坦首都塔什干一带)西北的苏咄城。

　　苏定方领兵踏雪前行，昼夜兼程，一路连续击溃前来阻拦的突厥军队。当他们赶到石国时，闻知石国城主伊沮达官畏惧大唐军队的赫赫兵威，为了结好唐军，已经用计捕获了贺鲁及其亲随，不久便将其转交给了苏定方。

　　此次唐军征伐贺鲁“收其人畜前后四十余万”，此后苏定方令西突厥诸部各归所居，开通道路，设置邮驿，掩埋尸骨，慰问疾苦，划定部落地界，恢复生产，并将沙钵罗可汗掳掠的财物、牲畜等，全部归还原主，十姓部落像原来一样相安无事。

　　凯旋归来的苏定方在都城长安举行了隆重的昭陵、太庙献俘礼仪。西突厥灭亡后，大唐划分那里的土地为州县，一直到达西海(今咸海东)。苏定方因功升迁为左骁卫大将军，封邢国公，另封其儿子苏庆节为武邑县公。

　　公元659年(显庆四年)冬，葱岭(今帕米尔高原)以西的思结国国主阙俟斤都曼原先统制众胡，率所部和疏勒(今新疆西南部喀什一带)、朱俱波(今新疆西南部叶城一带)、喝般陀(又称葱岭国，今新疆西南部塔什库尔干一带)三个国家再度反叛唐朝。

　　唐高宗诏令苏定方为安抚大使，再度西征。苏定方率大军经过长途跋涉抵达叶叶水(今乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦境内的锡尔河)，而敌军在马头川筑营据守。

　　苏定立刻挑选一万名精锐步兵、三千名骑兵飞驰突袭，一天一夜急行军三百里(唐时一里相当于现在450米左右)，天明时到达城西十里远。闻讯的都曼大惊失色，仓促率军在城门外抵抗，结果被打得惨败，一路逃到了马保城。苏定方又挥师速攻，唐军进逼城下。到了夜间，后续部队陆续赶到，将城池团团围困，并伐木制造攻城器械，走投无路的都曼只得自缚投降。