牛木二的请求让李世民颇为犯难。若是同意牛木二出击，那么历史名将会打破自己调停天下的规矩。
但是不允许牛木二出击，对于牛木二的积极性又是一种打击。长此以往，牛木二这颗棋子怕是会变得碌碌无为。
最终，李世民还是选择了同意牛木二出兵。同时下令，任命江夏王李道宗和左卫大将军阿史那社尔为瀚海安抚使。
又派遣右领卫大将军执失思力率领突厥兵。同时，命右骁卫大将军契苾何力则率领凉州兵及胡兵参与。
而且，为了确保行动顺利，连代州的都督薛万彻和营州的都督张俭也各自率领他们的部队参与此次军事行动。
所有这些部队从不同的路线同时进发，目的便是配合牛木二攻击薛延陀。
对于崔俊来说，薛延陀还是清除掉的好。免得日后反复，造成大唐北方不稳。
其后，又派遣校尉宇文法前往乌罗护和靺鞨这两个地方。宇文法在前往乌罗护和靺鞨的途中，在东境遇到了薛延陀阿波设的军队。
这宇文法也是个牛逼人物，直接率领靺鞨的军队成功击败了薛延陀阿波设的军队。
同时，各路唐军已经集结完毕，在牛木二的突厥大军开始攻击薛延陀边境之时，与之配合，全面进攻。薛延陀面对如此多的攻击点，疲于奔命，分散的兵力根本无法与唐军作战，于是纷纷溃败。
薛延陀国内得知军队被击败的消息后，国内出现了恐慌和混乱。人们认为唐朝的军队已经到来，这导致薛延陀的各个部落也开始陷入混乱。
在这种情况下，薛延陀的首领多弥带领数千骑兵投奔了阿史德时健部落。这是为了寻求庇护或支持。
然而，阿史德时健部落的盟友回纥却攻击了多弥，并杀死了他。回纥还几乎灭绝了多弥的整个宗族，并占据了他们的领地。
薛延陀国内的多位俟斤之间开始互相攻击。在这种情况下，他们纷纷派遣使者向唐朝表示归顺和寻求支持。
李世民对于这些俟斤的使者并没有给好脸色，只是让唐军放缓了进攻的节奏，而使人去与牛木二说，让他放开手脚打。
牛木二听闻多弥被杀，而薛延陀国内大乱，便领着东突厥的大军散开阵线往薛延陀国内猛攻。
薛延陀的残余军队和在牛木二的攻击下向西撤退，据说数量仍然有七万多。这表明尽管薛延陀在军事上遭遇重大挫败，但其核心力量仍有一定规模。
这些残余势力共同拥立真珠可汗的侄子咄摩支为新的可汗，称号为伊特勿失可汗。
一个月后，李世民才遣人来与牛木二说，此战可休矣。牛木二立刻止兵，圈住抢来的底盘。
这一战，薛延陀领土损失大半，而其中的大部尽皆归了东突厥。
咄摩支率领的薛延陀残余势力返回了他们的故地，这表明他们希望能够重建家园并恢复势力。
不久后，咄摩支放弃了可汗的称号，并派遣使者向大唐皇帝呈上奏表，请求允许他们居住在郁督军山的北部。
其后李世民派遣兵部尚书崔敦礼前往薛延陀的故地，目的是安抚这些残余势力，帮助他们重新安定下来。
这表明唐朝在军事胜利后，李世民采取了一种宽容和安抚的政策，以稳定边疆地区。同时保留一部分薛延陀的势力，用以牵制牛木二的东突厥。
