战后，吐谷浑臣服唐朝
唐太宗又派大将执失思力率援军驰援青海，并在居茹川打败吐谷浑军。李靖指挥大军长途奔袭，直插新疆且末。"穷其西境"，切断其最后退路。
这时侦察得知，伏允可汗已经逃至突沦川，即将逃往于阗。李靖指挥李大亮、薛万均兄弟及契苾何力率部西追伏允可汗，命侯君集和李道宗率部西进柏海地区追歼吐谷浑余部。契苾何力精选骁勇骑兵一千余名，长途奔袭追歼伏允可汗。
沙漠中没有水源，"将士刺马血饮之"。契苾何力率精骑直插突沦川，"袭破伏允牙帐，斩首数千级，获杂畜二十余万，伏允脱身走，俘其妻子"伏允可汗逃向戈壁深处，已经穷途末路，最后在败逃途中被随从所*。
甘肃出土的吐谷浑汗的陵墓，为研究吐谷浑史提供了丰富的材料
伏允嫡子、大宁王慕容顺，眼看吐谷浑气数已尽，率众击*天柱王，举国向唐朝请降。至此，围歼吐谷浑之战宣告结束。但慕容顺长期在隋朝当质子，在吐谷浑国内缺乏人望基础，几个月后就被吐谷浑内部人所*。吐谷浑拥立慕容顺之子、燕王诺曷钵为君主。
诺曷钵年幼，大臣争权，国内大乱。十二月，唐太宗又派兵部尚书侯君集领兵前往平定，局势才得以控制。此后，吐谷浑与唐朝保持了较长时间的良好关系。并且一直臣服唐朝，在日后的唐蕃战争中也一直站在唐朝这边。后来也因此被吐蕃逐渐吞并。
