吐谷浑疆域图，全盛期
第二次征讨：吐谷浑的灭顶之灾贞观八年（公元634年）十二月初，唐太宗再次下令出击吐谷浑。六十五岁的老将李靖主动请战，唐太宗任命他为西海道行军大总管，统率侯君集、李道宗、李大亮三路大军出击吐谷浑。
唐朝出征图
贞观九年（公元635年）正月，三路大军集结西进。李靖率统帅部到达鄯州，召集众将商议对策。侯君集提议，"简精锐，长驱疾进，彼其不虞，可有大利，此破竹之势也"。李靖采纳这一建议，命李道宗率轻骑先发。闰四月初，李道宗在库山与吐谷浑主力遭遇，伏允可汗依山顽抗，李道宗率千骑从山后发动突袭，伏允大败，"悉烧野草，轻兵走入碛（戈壁滩）"。
戈壁大漠没有水源，昼夜温差极大，补给困难。李靖在库山召集统帅部会议，与众将商议制敌之策。李道宗认为，伏允可汗逃往河源方向，那里自古人迹罕至，唐军从无高原戈壁地区作战的经验，建议撤回鄯州休整，待军马复壮后再重新发动进攻。
侯君集则认为，唐军困难，吐谷浑军更困难。应该乘吐谷浑"鼠逃鸟散，斥候亦绝，君臣携离，父子相失"的极端困难境地，发动绝地追击，取胜并不困难。
李靖再次采纳侯君集建议，决定兵分两路：李靖亲率薛万均、李大亮诸将为北路；侯君集率领李道宗等将为南路，实施钳形追击。这次追击战打得十分艰苦，主要战斗发生在青海湖以东及以南地区。
李靖攻吐谷浑之战示意图
李靖亲率的北路，其部将薛孤儿于贞观九年（公元635年）四月下旬在曼头山打败吐谷浑军；另一部分又在赤水源（曼头山以西）打败吐谷浑军，斩*了几位吐谷浑小头领，缴获大批牲畜，解决了军粮不足的困难。
南路侯君集、李道宗部"历破逻真谷，踰汉哭山，经途二千余里，行空虚之地，盛夏降霜，山多积雪，转战过星宿川，至于柏海，频与虏遇，皆大克获。北望积石山，观河源之所出焉。乃旋师，与李靖会于大非川，平吐谷浑而还"。这一路均是高寒无人区，"其地无水，人龁冰，马啖雪"，战斗异常艰苦。
同月，薛万均、薛万彻兄弟与吐谷浑天柱王在赤海发生激战，遭到吐谷浑军凌厉反击，薛氏兄弟被吐谷浑军队包围，"兄弟皆中枪，失马步斗"，战骑死伤大半，险被吐谷浑全歼，幸亏左领军将军契苾何力率领援兵及时赶到，将吐谷浑军打败。这时，李大亮在蜀浑山打败吐谷浑军。
