意味著唐朝幾年來的外交努力付諸東流，而北汗庭的崛起則意味著西域的安全開始受到嚴重威脅。
果不其然，統一後的咄陸可汗“自恃強大，遂驕倨”，不但出兵攻滅了吐火羅，而且屢屢“拘留唐使者，侵暴西域”（《資治通鑒》卷一九六）。
貞觀十六年（公元642年）九月，西突厥突然發兵入侵伊州（伊吾）。
唐朝與西突厥在西域的激烈較量自此展開。
由於西突厥剛剛一舉踏平了吐火羅，咄陸可汗的氣焰十分囂張。
他認為唐朝在西域經營的時間還很短，駐紮的兵力也十分有限，所以在他看來，要擊潰唐朝在西域的勢力，重新奪回對西域的控製權，簡直是易如反掌之事。
可是，咄陸錯了。
唐朝不是吐火羅。
在西域等待他們的，將是一個異常強悍的對手。
這個人就是唐太宗親自選拔任命的安西都護——郭孝恪。
郭孝恪，許州陽翟（今河南禹州市）人，史稱其“少有誌節”，隋末率數百鄉人投奔瓦崗。因其足智多謀，深受李密賞識，他與李世勣一同被派駐黎陽倉，隨後與李世勣一起降唐。虎牢之戰中，郭孝恪曾向李世民獻策，力主兩線作戰，圍洛打援，被李世民采納。破竇建德、王世充後，李世民在慶功宴上當眾褒揚：“郭孝恪謀擒建德之策，出諸人之右也。”（《舊唐書·郭孝恪傳》）此後，郭孝恪曆任貝、趙、江、涇四州刺史，因能力突出，政績顯著，不久便獲得升遷，入朝擔任太府少卿，隨後又遷左驍衛將軍。
在考慮安西都護人選的時候，李世民很自然地想到了郭孝恪。因為他既在開國戰爭中立過功勳，有勇有謀，又擁有豐富的地方管理經驗，足以獨當一麵，這樣的人才當然是鎮守西域的不二人選。李世民隨即任命郭孝恪為安西都護兼西州刺史。
李世民的選擇是正確的。
西突厥很快就要在郭孝恪麵前嘗儘苦頭。
西突厥此次入寇的目標之所以選擇伊州，很顯然並不是為了劫掠財帛子女，而是出於一種試探虛實、炫耀兵威的目的。因為伊州遠在高昌故地之東，西突厥要攻打它，就必須橫穿整個高昌故地，即眼下的安西都護府轄境（西州），倘若僅僅是為了打劫，顯然不必如此大費周章，舍近求遠。
所以，郭孝恪馬上就判斷出——這隻是一次試探性的戰略進攻，敵人出動的兵力肯定不會很多。他當即決定予以迎頭痛擊。
郭孝恪親率兩千騎兵輕裝疾進，在半道上對西突厥軍發動了一場阻擊戰，輕而易舉地擊潰了這支來犯之敵，給了突厥人一個狠狠的下馬威。
第一次試探失敗，西突厥很快又組織了第二次進攻。
這次攻擊的力度明顯加大了，而且兵鋒直指安西都護府。
咄陸可汗命令屯駐在西州附近的處月、處密兩個突厥部落，出兵進攻西州境內的天山城（今新疆托克遜縣）。在它東北麵不遠處就是安西都護府所在地——交河城，可見西突厥此次進攻的目的是想直搗郭孝恪的心臟，企圖一舉摧毀唐朝在西域的指揮中樞。
假如天山失守，交河必定危急。
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郭孝恪意識到，與其被動防守，不如主動出擊。於是火速率部進援天山城，親自指揮城防戰。
突厥軍隊多為騎兵，本來就長於野戰，短於攻城，何況此次郭孝恪又親自坐鎮指揮，所以西突厥軍根本撈不著半點便宜，多次強攻均被擊退，付出了重大傷亡。處月、處密兩部落見取勝無望，隻好收拾部眾，灰溜溜地打道回府。
他們萬萬沒有料到的是，郭孝恪居然率部出城，緊緊咬住了他們。
突厥人慌了神，趕緊拍馬狂奔。可不管他們跑多遠，郭孝恪就追多遠。這一追直接追到了處月部落的老巢。處月人逃進城中，還沒來得及喘息，唐軍就開始攻城了。而且，與他們啃不動天山城形成鮮明對比的是，唐軍沒花多少力氣就把城攻破了，處月酋長慌忙帶著族人再次落荒而逃。
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