時的阿拔斯王朝軍隊的力量也不容小視,其大馬士革刀一直享譽世界,步騎兩用的阿拉伯彎刀鋒銳無比;騎兵所乘的阿拉伯馬是當時世界上最優秀的馬種,再加上遊牧民族本來就騎術精熟、剽悍善戰。因此可以說,唐朝軍隊遇到了勁敵。
但是,唐朝軍隊顯然是對於這個未曾交過手的凶悍敵人有些輕視了,高仙芝在並沒有作詳細勘察的情況下,率領大唐聯軍長途奔襲,貿然深入七百餘裡,最後在怛羅斯與大食軍隊遭遇。高仙芝攻城十分艱難,作戰英勇的唐朝將士連續作戰五天五夜,竟然攻城不克。唐軍損失慘重,疲憊不堪。在這個關頭,敵人援軍趕到,從背後襲擊唐軍。接著,雙方在怛羅斯河兩岸展開決戰。唐軍中的一些雇傭軍見勢不妙,突然背叛,唐軍陣腳大亂。大食聯軍趁機出擊,疲憊的唐軍在內外夾擊下再也支撐不住,終於潰敗,統帥高仙芝單騎逃離。此役唐軍損失兩萬多人,安西精銳部隊幾乎全軍覆沒,隻有千餘人得以生還。
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