恰在此时，西突厥内争又起，公元628年统叶护可汗死于家族仇杀；内部两可汗再次分立；驻牧于额尔齐斯河流域之葛逻禄又举部叛离，西突厥势力已大不如从前。公元635年，西突厥“十姓部落”正式划分为“两厢”：原每部置一统领，号为十设；每设赐箭一支，故又称为十箭。现分十箭为左右厢，一厢各管五箭。其左厢号五咄陆部，右厢号五弩失毕部。左厢五咄陆部居热海及碎叶以东，右厢五弩失毕部居热海及碎叶以西。“两厢十箭”的划分，标志着西突厥内部的公开决裂。自是两厢常常自立可汗，互相对峙。而唐朝则利用咄陆与弩失毕之争，助顺制逆，扶弱抑强，逐步夺取西突厥的属国。
唐朝的策略是首先撤去西突厥东南两面之藩蔽。在其南面，公元630年招抚伊吾(今哈密)，置西伊州，后三年改称伊州；632年招抚于阗；635年招抚疏勒；640年(贞观十四年)唐又灭亡了已传九代十王历时141年的麴氏高昌国，取西域门户(吐鲁番)置西州；644年平定焉耆；648年平定龟兹。至此，原属西突厥的“一城五国”(伊吾城和高昌、焉耆、龟兹、疏勒、于阗五国)即天山以南大部地区皆纳入唐之版图。公元640年唐置安西都护府于西州，648年徙府治于龟兹公元651年(永徽二年)又移安西都护府治于高昌故地．公元658年复移至龟兹。 ，并设于阗、碎叶、疏勒、龟兹四镇，置戍兵。这样，唐便撤去了西突厥南面之藩篱。公元646年，太宗命李世勣等率军平定薛延陀（原铁勒的薛部和延陀部合并而成）。唐遂于诸部之地列置府州，并置邮递68所，以通北荒。唐复取大漠南北，等于又撤其东面屏障。西突厥东南两面皆无依托，唇亡齿寒，自身难保。
适逢此时西突厥又发生阿史那·贺鲁叛变归唐事件。贺鲁是室点密五世孙，原为驻多逻斯川(额尔齐斯河)之叶护，在西突厥两可汗内争中其叶护领地亦受攻击。公元648年贺鲁率数千帐内附，唐授贺鲁为瑶池都督，安置其部众于庭州莫贺城，隶属安西都护府管辖。公元649年(贞观二十三年)唐太宗去世，贺鲁乘太宗新逝高宗继位之际，拥众西走，建牙于双河（双河即博罗塔拉河，该河注入额毕淖尔，分为南北二河，故曰双河)及千泉，自立为可汗，旋又统一西突厥五咄陆和五弩失毕及处密、处月、葛逻禄各部，西域诸国归附者日众，势力大振，对安西都护府所辖地区形成极大威胁。
这样，平定西突厥的未竟事业即由唐高宗(公元650—683年)来完成。高宗决意借贺鲁复叛之机对西突厥最后一战。自永徽二年至显庆二年（公元651—657年），唐先后调动兵马数10万，三命统军大总管，历时6年，平定了西突厥全境。贺鲁战败西逃，入石国西北苏咄城，为城主所执。公元658年唐军奄至，被献于军前。此次战役规模空前，战场所及东自阿尔泰山、天山，经准噶尔盆地、伊犁河、楚河、塔拉斯河流域，向西绵亘至锡尔河河畔。唐朝势力遂拓至中亚。
4．唐朝经略中亚
唐朝征服西突厥汗国后，实行众建府州、以分其势之政策；基本上按原西突厥各部族驻牧地之范围，化整为零，设置府州。据《新唐书》卷四三《地理志》记载，公元657年(显庆二年)唐分西突厥地置都护府二、都督府八，其役属诸胡皆为州。
(1)崑陵都护府：属地范围为原左厢五咄陆部及其附属部落驻牧地，其四至大致为：西自碎叶河(楚河)，东到巴里坤湖，北自阿尔泰山，南到天山裕勒都斯河。在都护府下共设置23个都督府。
(2)濛池都护府：属地范围为原右厢五弩失毕部及其附属部落驻牧地，其辖地范围东界为碎叶河，西边延伸至里海一带。其中含有两大中心城市：其一为碎叶城(今楚河南岸之托克马克)，其二为怛逻斯城(今塔拉斯河畔之江布尔市)，两城皆系丝路西段重镇。
(3)锡尔河至阿姆河流域中亚昭武九姓诸国，原为西突厥的藩属，随着西突厥的灭亡，这些小国又成为唐朝的藩属。公元658年(显庆三年)唐在这里设置了两府六州，有大宛都督府(石国，今塔什干)、康居都督府(撒马尔罕)及南谧州(米国)、佉沙州(史国)、贵霜州(何国)、安息州(安国，今布哈拉)、木鹿州(东安国)、休循州(大宛，今费尔干纳)等。该地区两府六州与唐朝的羁属关系较之楚河东西之西突厥故土更为松弛，具有相对的独立性。
(4)阿姆河以南的吐火罗地区，在贺鲁西去时皆归其统治。贺鲁之叛平息后，唐于公元661年列置府州。据《新唐书·地理志》载：“龙朔元年，以陇州南由令王名远为吐火罗道置州县使。自于阗以西，波斯以东，凡十六国。以其王都为都督府，以其属部为州县。凡州八十八，县百一十，军府百二十六。”《旧唐书》仅州数为八十，略有出入；并言“立碑于吐火罗以志之”。《旧唐书》卷四十“安西都护府”下。在16个都督府中最远者为波斯都督府，以原萨珊波斯王国疾陵城置，即今锡斯坦之扎兰季城。
最初，天山南北、葱岭地区，以及崑陵、濛池和下设州县，西至波斯，皆归安西都护府管辖。随着向西拓展和地盘的逐步增加，唐将原安西都护府升格为大都护府。公元702年，唐又将庭州(今吉木萨尔)升为北庭大都护府，崑陵、濛池两都护府割隶于北庭。这样，安西、北庭两大都护府并为西域最高军政机关。
北庭大都护府统辖范围当是天山以北自阿尔泰山、准噶尔盆地，经巴尔喀什湖以南伊犁河流域，伊塞克湖和楚河、塔拉斯河流域，向西直至里海。
安西大都护府统辖范围当是天山以南塔里木盆地、帕米尔高原、锡尔河与阿姆河流域、阿姆河以南吐火罗斯坦，向西直抵波斯。
5．唐代丝路西段交通
自从在碎叶河东西、河中地区及阿姆河以南吐火罗等地列置府州以后，丝路西段中亚各线尽入唐朝版图。北、中、南三道皆通，北道地位提升。于是由中国赴西方之交通大开，出现了自两汉以来中西交流的第二次高潮。
唐贞元间(公元785—805年)宰相贾耽总结前人成果，著有《古今郡国县道四夷述》、《皇华四达记》、《海内华夷图》等书，可惜今皆散佚。但《新唐书》卷四三《地理志》所记三条通西方之要道，盖经贾耽考订，保留了丝路西段的交通概貌。一是“安西入西域道”，二是“安南通天竺道”，三是“广州通海夷道”。仅就与丝路西段关系最密切的“安西入西域道”来看，自安西大都护府（龟兹，今库车）出发，经今拜城、阿克苏、乌什，逾天山拔达岭（别迭里山口），沿真珠河（纳伦河）行至热海（伊塞克湖）南，经裴罗将军城、碎叶城，直达怛逻斯城，与阿拉伯人的“呼罗珊大道”相接。另一道先由庭州到轮台，再至伊犁河畔之弓月城，西行至碎叶城，与前道合并。
以碎叶为中心的这条“热海—楚河路线”是西突厥与唐朝交往的热线，西突厥得自中原的大量丝绸就是通过此道输往西方的。
三、7世纪后期丝路西段四大势力的角逐
1．唐与西突厥故地羁属府州的关系
西突厥羁糜府州与内地州县不同，其主要区别是：羁縻府州皆用原部落首领为长官，如初平西突厥时即以西突厥贵族阿史那·弥射为崑陵都护，以阿史那·步真为濛池都护，以康居突厥王拂呼漫为康居都督府都督，以吐火罗突厥王阿史那·乌湿波为大月支都督府都督等等，府州长官皆可世袭；羁縻府州内政基本自主，可自行补放下属官吏，无须上报户籍赋税等；唐廷主要通过册封、授职、入质、赏赐等措施维系羁属关系。因此，到公元7世纪末期，已列为唐朝羁縻府州的西突厥故地仍跌宕不定。唐廷扶植的所谓“兴昔亡”或“继往绝”阿史那氏几代可汗，东不敌复兴于鄂尔浑河流域之******，西不镇****于楚河西北之突骑施，内不治境内牧人之愤怨和离心，致使崑陵、濛池两都护府形同虚设。内部遗众中的反唐势力与吐蕃、大食(阿拉伯)勾结，叛服无常，终无宁日。
先是西突厥的突骑施部逐渐势强。在其首领乌质勒时，悉收崑陵、濛池两都护府辖地而踞西突厥故土。公元689—700年间徙楚河河畔碎叶城为大牙，以伊犁河北弓月城为小牙。唐廷不得不先封乌质勒为“瑶池都督”，乌质勒死，又封其子娑葛为左晓卫大将军、十姓可汗、归化可汗等爵位。
此时******(亦称后突厥)亦再度崛起于鄂尔浑河流域。公元693—706年间曾六次强渡黄河掳掠唐朝北方边郡；公元709年默啜可汗北袭叶尼塞河上游之黠戛斯，兼并其国；次年兵锋西指，入侵西突厥。公元711年默啜杀死受唐册封的突骑施主娑葛，尽收其地。这样一来，自阿尔泰山至里海的羁縻府州又入******版图。“从鄂尔浑河碑文中我们知道……公元710—715年，******短期占领了突骑施国家，势力及于铁门关，即布兹加拉隘口。”［苏联］巴托尔德著：《中亚突厥史十二讲》，中国社会科学出版社，1984年，第40页。公元716年默啜可汗战死，不久，国中大乱，畜牧生产严重受损，大批部众入降唐朝，公元744年为回纥所破，******再次灭亡。其大漠南北之故土为回纥人占据。巴托尔德说：“公元745年蒙古地区的突厥乌古斯国家为回纥所代替。回纥可汗的主要所在地也是在鄂尔浑河流域，距和林不远。”［苏联］巴托尔德著：《中亚突厥史十二讲》，中国社会科学出版社，1984年，第47页。
当昙花一现的后突厥汗国众叛亲离之时，原崑陵、濛池两府所辖碎叶东西之地又为突骑施别部车鼻施占领。车鼻施酋长苏禄阳受大唐分封，阴结大食、吐蕃，数侵安西。唐朝既不能以武力平苏禄，又见其在抵御阿拉伯人入侵方面尚有一定作用，便只好用封爵位、嫁公主之策加以羁縻。但突骑施内部早已分为黄姓和黑姓，两姓各立可汗，互相攻击；又各遣使朝贡，受唐朝册封。公元738年苏禄被黄姓袭杀，其子吐火仙在碎叶被扶为可汗；黑姓可汗则居怛逻斯城，与吐火仙相互掎角。翌年，唐派碛西节度使盖嘉运率石国、史国二王攻破碎叶城，生擒吐火仙；另派一军由疏勒镇守使夫蒙灵詧率领与拔汗那王合兵，攻破怛逻斯城，斩黑姓可汗。至此，“中国复为西突厥本土之新主，而得扩张其势力于乌浒水之北”。［法］沙畹著：《西突厥史料》，商务印书馆，1944年，第214页。加之对吐蕃的胜利，开元天宝年间，唐在帕米尔以西丝路西段上，声威复振，再次册封中亚诸国。并在南路四镇、北路轮台增设税点，征收西域贾人之商税，以资四镇军用。
2．吐蕃争西域与高仙芝出征小勃律
众所周知的唐蕃“蜜月”时期，应在公元7世纪40—50年代，公元641年文成公主下嫁松赞干布，此后吐蕃大量吸收汉族工艺、技术和文化，公元648年王玄策借吐蕃、泥婆罗兵平天竺等等，都成为唐蕃关系史上的千古美谈。
然而，到公元7世纪后期，吐蕃为了争夺丝路要径以获取贸易利益，也加入到中亚的大角逐中。公元663年，吐蕃发兵破青海吐谷浑，吐谷浑可汗弃国北走凉州(武威)，告急于唐廷。公元670年唐高宗遣军送吐谷浑还故地，被吐蕃战败于大非川(青海湖西布哈河)；是年，吐蕃又分兵下青藏高原，进入塔里木盆地，攻陷西域18州，联合于阗夺取龟兹之拨换城(今阿克苏)，唐遂罢四镇戍兵。据沙畹说，自公元670年至692年，吐蕃占据西域，而中国逾葱岭赴西方之道途，因之阻遏。［法］沙畹著：《西突厥史料》，商务印书馆，1944年，第208页。“上元二年(公元675年)吐蕃与西突厥(叛唐贵族都支)连兵攻安西。”《新唐书》卷二一六《吐蕃传》。高宗用裴行俭计，遣其册送波斯流亡国王卑路斯之子泥涅师师(当时质于长安)返国，待经西突厥境时相机行事。裴行俭一行于公元679年过莫贺延碛，经西州，召各城酋长，集兵万余，至碎叶智擒西突厥叛酋都支。此次行军，深入万里，兵不血刃，即平定了一起吐蕃插手的反唐活动。然而，唐军在青海方面进攻吐蕃本居地之战则屡遭败绩，不能有力策应西域；而吐蕃势力在西域却日趋活跃，后四镇尽陷，不久唐又撤安西大都护府，退守天山以北及西州以东地区。
唐罢四镇戍兵20年后，双方在西域的争夺又趋激烈。公元692年唐收复四镇，再置安西大都护府于龟兹。公元696年唐与吐蕃大战于素罗漫山(今哈密北天山东端)，唐军惨败，吐蕃军杀至凉州(武威)城下，提出苛刻议和条件：包括唐须再罢四镇戍兵；吐蕃要求分得“十姓之地”即热海(伊塞克湖)、楚河、怛逻斯河(塔拉斯河)原五弩失毕之地归属吐蕃，伊犁河及天山以北原五咄陆之地属唐朝。《旧唐书》卷九七《郭元振传》。唐廷派郭元振出使吐蕃与当时专擅国政的吐蕃宰相钦陵反复交涉，争持多年，议而不决。后因吐蕃君相不和，兵戎相见，国内大乱，唐朝西北边境才得暂时安宁。
公元8世纪初，唐蕃一度保持友好关系。公元709年唐又以金城公主下嫁吐蕃尺带珠丹赞普，并以黄河上游九曲水草丰美之地赐予吐蕃，双方在赤岭(今青海日月山)划界互市。10余年后吐蕃复盛。此后双方争夺之焦点由西域转向葱岭地区。曾问吾先生曾分析说：“吐蕃入侵四镇，曾分东西两道，东路由今青海赴祁连山向西北进至哈密。此路沿途唐之府州军镇林立，不易通过。西路由今西藏西行至克什米尔之北，越喀喇昆仑山脉，而抵蒲犁、和阗一带。克什米尔之北有小勃律(吉尔吉特)，为吐蕃入四镇天然之要道。”曾问吾著：《中国经营西域史》，商务印书馆，1936年，第135页。也就是说，由小勃律向东可达安西四镇及塔里木盆地南北缘各绿洲；由小勃律向西则可通往中亚各国。沙畹也说：“中国欲维持其与南道诸国……之交际，则应维持从护蜜及小勃律赴诸国之道，顾此道又为吐蕃入四镇之天然路途。则中国之常有事于其地，亦无足异也。”［法］沙畹著：《西突厥史料》，商务印书馆，1944年，第215页。因此，帕米尔高原西南麓遂成为唐蕃必争之地。
公元713年(开元二年)小勃律王没谨忙入朝，唐朝深知此地之重要，予以高度重视，遂置“绥远军”。又于喝盘陀(塔什库尔干)设葱岭守捉。以上举措皆为巩固西域西南门户，扼守吐蕃由西面越葱岭而出入塔里木盆地之咽喉。公元722年吐蕃西出西藏西境，沿喀喇昆仑山西南麓顺印度河上游而行，到达娑夷水(克什米尔北部吉尔吉特河)，随即深入小勃律境，连克9城，并明言：意不在仅取小勃律地，而是要假道取唐之四镇。小勃律王上书唐北庭节度使，陈述利害关系：小勃律为大唐西门，若失守，西域必陷于吐蕃。唐遂派疏勒副使张思礼率锐骑4千，昼夜兼程，倍道驰进，与小勃律两面夹击，大败吐蕃，杀其众数万，收复了全部失地。公元737年，吐蕃复西击小勃律，唐则采取古时“围魏救赵”、“釜底抽薪”之策，发兵大破吐蕃于青海，小勃律之围自然得以解除。
小勃律王没谨忙死后，三传至苏失利之。史书说：吐蕃阴诱，妻以女。也就是说，在吐蕃暗地里或灵活的外交攻势之下，小勃律终于倒向吐蕃一边。非但如此，连其西北20余国皆倒向吐蕃。