没有去成。第二年，程知节击败葛逻禄及处月，斩杀千人，缴获战马万匹，副将周智度攻克处木昆城，斩杀三万人，前军苏定方在鹰娑川攻克贺鲁的别帐鼠尼施，斩首及虏获马甚多，西突厥兵众丢弃的兵械满野都是。
唐高宗提升苏定方为伊丽道行军大总管，率领燕然都护任雅相、副都护萧嗣业、左骁卫大将军瀚海都督回纥婆闰等穷讨贺鲁；又诏令右屯卫大将军阿史那弥射、左屯卫大将军阿史那步真为流沙道安抚大使，分头出金山道。经过周密准备，两路大军于同年秋正式出师，途中突厥俟斤嫩独禄等一万余帐来降唐军，苏定方率领精骑追到曳咥河西，打败处木昆。贺鲁将十姓的十万骑前来拒战，苏定方以一万人来抵御。贺鲁见唐军兵少，就派骑兵包围。
苏定方命令步兵据守南原，将枪尖朝外密集排列，自己带领骑兵列阵北原。贺鲁先冲南原步兵，三战三败。苏定方乘其空虚，纵骑兵出击，贺鲁大败。苏定方追奔几十里，杀死、俘虏三万人，获杀大酋都搭达干第二百人。第二天再来追赶，五弩失毕都投降。五咄陆听说贺鲁兵败，都到南道向阿史那步真投降。苏定方命萧嗣业、回纥婆闰前往邪罗斯川追击贺鲁，任雅相则带降兵随后。
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正遇天降大雪，诸将请求待天晴后进军，苏定方说：“现在雪密风冷，贺鲁一定估计我军不能前进，我可以掩击其不备。若缓几天，他就逃远了。现在追可以事半功倍，是上策。”于是昼夜兼程，沿途收降人畜。到双河，与阿史那弥射、阿史那步真会合，部队食饱气盛，只离贺鲁二百里时，列阵而进，抵达金牙山。贺鲁的人正在打猎，苏定方的兵直破其牙帐，俘虏几万人，获鼓旗兵械等不计其数。贺鲁脱逃，渡伊丽水。萧嗣业到达千泉，阿史那弥射到达伊丽，处月、处密各部全都攻克。阿史那弥射又进军双河。贺鲁先让步失达干据栅而战，阿史那弥射猛攻，步失达干溃败。苏定方又追贺鲁直至碎叶水，尽夺其众。
贺鲁、咥运准备投奔鼠耨设，到石国苏咄城时，马不肯进，众人也饿，就带宝物入城，准备买马。城主伊涅达干出来迎接。进城后，却将贺鲁拘禁，解送石国，正好阿史那弥射的儿子阿史那元爽与萧嗣业的兵到，带走了贺鲁。于是全部遣回各部的人马，通道路，置驿站，埋骸骨，问疾苦，以前被贺鲁掠夺的一律发还，西域于是平定。
贺鲁被押解到长安，他对萧嗣业说：“我本是亡虏，先帝待我厚，而我背叛他。现在天怒降罚，我还说什么？听说汉人法律是杀人必在都市。我愿在昭陵就死，能向先帝谢罪。”唐高宗知道后说：“先帝赐二千帐给贺鲁统辖。现在已得罪人，能献给昭陵吗？”中书令许敬宗说：“古代军队凯旋都到宗庙祭告，诸侯献俘及敌首则献天子，没听说献于陵墓的，不过陛下奉于园寝，是与奉于宗庙一样的，可以这样。”于是将贺鲁押到昭陵，祭告以后赦而未杀，贺鲁去世，诏令葬在东突厥可汗颉利可汗的墓旁，刻石记其事。
史事讲将2隋唐五代三月天