貞觀二十三年，公元649年春季正月辛亥日，龜茲王布失畢及其丞相那利等人被押送到京城，太宗對他們加以責備後予以釋放，任命布失畢為左武衛中郎將。西南地區的徒莫祗等蠻族歸附唐朝，朝廷在其居住地設置傍、望、覽、丘四州，隸屬於朗州都督府。
太宗因突厥車鼻可汗不來入朝，派遣右驍衛郎將高侃征調回紇、仆骨等部族兵力襲擊他。軍隊進入車鼻可汗的領地後，各部落相繼前來投降。拔悉密部的吐屯肥羅察投降，朝廷在其居住地設置新黎州。
二月丙戌日，設置瑤池都督府，隸屬於安西都護府；戊子日，任命左衛將軍阿史那賀魯為瑤池都督。
三月丙辰日，設置豐州都督府，任命燕然都護李素立兼任都督。
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去年冬天發生旱災，到這時才降下雨水。辛酉日，太宗勉強支撐病體來到顯道門外，大赦天下。丁卯日，下詔命太子在金液門處理政務。
夏季四月乙亥日，太宗前往翠微宮。
太宗對太子說：“李世積才智有餘，但你對他沒有恩惠，恐怕他不能真心歸順你。我現在將他貶官外放，如果他接到詔令後立刻動身，等我死後，你可任命他為仆射，親近信任他；如果他徘徊觀望，就把他殺掉。”五月戊午日，任命同中書門下三品李世積為疊州都督；李世積接到詔令後，沒有回家就直接前往疊州赴任。
辛酉日，開府儀同三司衛景武公李靖去世。
太宗的腹瀉病加重，太子日夜不離身邊，有時連日不進食，頭發都有變白的。太宗流淚說：“你能這樣孝順關愛我，我死也沒有遺憾了！”丁卯日，太宗病情危急，召長孫無忌進入含風殿。太宗躺在床上，伸手撫摸長孫無忌的臉頰，長孫無忌痛哭不止；太宗最終沒能說出話來，於是讓長孫無忌退出。己巳日，太宗再次召長孫無忌和褚遂良進入臥室，對他們說：“我現在把後事全部托付給你們。太子仁厚孝順，你們是知道的，要好好輔佐他！”又對太子說：“有無忌、遂良在，你不用擔心天下大事！”還對褚遂良說：“無忌對我儘忠儘力，我能擁有天下，他功勞很大。我死後，不要讓奸讒小人離間你們。”隨即命令褚遂良草擬遺詔。過了一會兒，太宗駕崩。
太子抱住長孫無忌的脖子，痛哭得幾乎暈厥。長孫無忌擦乾眼淚，請求太子處理各項事務以安定朝廷內外。太子仍哀號不止，長孫無忌說：“先帝把宗廟社稷托付給殿下，怎能像普通人那樣隻知哭泣呢！”於是秘不發喪。庚午日，長孫無忌等人請求太子先返回京城，精銳騎兵、禁軍以及舊部將領都隨同前往。辛未日，太子進入京城；太宗的靈柩用禦馬運載，侍衛隨從如同平日一樣，跟隨太子之後抵達京城，停放在兩儀殿。任命太子左庶子於誌寧為侍中，少詹事張行成兼任侍中，檢校刑部尚書、右庶子兼吏部侍郎高季輔兼任中書令。壬申日，在太極殿發布太宗駕崩的消息，宣讀遺詔，太子即位。軍國大事，不可中斷停滯；日常瑣碎事務，委托相關部門處理。諸王擔任都督、刺史的，都允許前來奔喪，但濮王李泰不在奔喪之列。取消遼東的戰事以及各項土木工程。在朝廷任職和前來朝貢的四方蠻夷數百人，聽到太宗駕崩的消息後都痛哭流涕，有的剪發、劃臉、割耳，鮮血灑在地上。
六月甲戌朔日，高宗即位，大赦天下。丁醜日，任命疊州都督李世積為特進、檢校洛州刺史、洛陽宮留守。
此前，太宗有兩個名字，下令天下隻要不連稱其名就無需避諱；到這時，才開始修改官職名稱中觸犯先帝名諱的字。
癸未日，任命長孫無忌為太尉，兼檢校中書令，掌管尚書省、門下省事務。長孫無忌堅決推辭掌管尚書省事務，高宗同意了，仍任命他以太尉身份同中書門下三品。癸巳日，任命李世積為開府儀同三司、同中書門下三品。
阿史那社爾擊敗龜茲時，行軍長史薛萬備請求借著軍隊的威勢勸說於闐王伏闍信入朝，阿史那社爾聽從了他的建議。秋季七月己酉日，伏闍信跟隨薛萬備入朝，高宗下詔讓他謁見太宗的靈柩。
八月癸酉日夜，發生地震，晉州最為嚴重，壓死五千餘人。庚寅日，將太宗文皇帝安葬在昭陵，廟號太宗。阿史那社爾、契苾何力請求自殺殉葬，高宗派人傳達太宗的遺旨，不允許他們殉葬。被先帝擒服的蠻夷君主首領頡利等人共十四人，都被雕刻成石像，刻上姓名排列在昭陵北司馬門內。
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