时间流逝，终于到了玄宗皇帝的时代，唐朝的国力经过几十年的休养生息，在玄宗皇帝时期达到了顶点，而玄宗皇帝也是一个有远大志向的皇帝，他并不满足于只是作一个守成的君主。在他的领导下，唐朝又开始了大规模的对外用兵。
在用兵之初，玄宗皇帝就碰到了兵源的问题，唐朝兵制源于西魏、北周的府兵制度，府兵从军府州21-60岁的成丁中征发，3年或6年选点一次。一旦确定军名，即成为府兵，隶属于折冲府，定期上番服役，冬季农闲参加军事训练。府兵服径自备衣粮、驮马、部分轻武器。兵募，名义上为招募，实质上是强制征发。这样兵民合一的好处是不少的，首先无养兵之费，而有多兵之用，然后是兵皆有业之民，无无家可归之弊，再是将帅不能拥兵自重。但是府兵制同样有很大的缺点，那就是承平日久，则兵不堪用。用通俗的话说就是“太平久了，军备废弛”，兼之训练无素，将不知兵，兵不知将，这些都是很要命的毛病。高宗、武后以后，土地兼并严重，均田制被破坏．失地的农民无力承担自备戊具、资粮，兵士逃亡日多。到了玄宗皇帝的时候，竟然不能满足“番上”的需要（就是短期上调，为皇室禁卫宫廷）！所以，当时的宰相张说，上表皇帝，请求将宫廷宿卫由府兵改为募兵，足可见府兵的废弛了。在这样的情况下，玄宗皇帝从善如流，用募兵制代替了府兵制，由于军队由边防军改成全部由长期服役的健儿组成的职业军队，使得唐朝军队的战斗力大大的提升，这样的改革带来的效果在唐朝的对外战争中被证明是极其有成效的（当然这种改革也是导致安史之乱，藩镇割据的根源）。当然光靠募兵依然不能完全解决长期大规模的对外战争所带来的兵员紧张，于是在在边境战事中，唐大量发蕃兵作战，如贞观九年平吐谷浑，追随李靖的有“突厥、契苾之众”，契苾即契苾何力所统部落，他们于贞观六年内属，“太宗处其部甘、凉二州”。突厥在贞观四年平颉利后，太宗用温彦博策，于朔方之地，“自幽州至灵州置顺、祐、化、长四州都督府，又分颉利之地六州，左置定襄都督府，右置云中都督府，以统其部众”。十四年平高昌，侯君集“率左屯卫大将军薛万均及突厥、契苾之众，步骑数万众以击之”。如此等等，这样的一种蕃兵大量、普遍地为唐所用的制度，即是唐朝除了府兵制与募兵制以外的一种极其重要的军制——“城傍兵”，这是一个兵牧合一的制度，唐对内徙蕃族置于军镇城旁，保持其部落组织，轻税之，战时征发，其自备鞍马从行。蕃兵在骑射上面先天有优势，而骁勇善战的蕃兵能够大量而长久的为唐帝国所用，则在于这种城傍制度。这种城傍制度城傍不但是大唐帝国赫赫武功的重要创造者，而且对唐后期历史及军事均有较大影响。
在玄宗发奋图强的时候，阿拉伯帝国也加入了争夺西域的行列。阿拉伯帝国，唐时称大食，公元7世纪，创立伊斯兰教的穆罕默德用了20年时间，将分散的阿拉伯人部落联合起来，定都麦加，建立起政教合一的国家。632年，伊斯兰教先知穆罕默德去世，继任者顺次为艾卜?伯克尔（632-634年）、欧麦尔（634-644年）、奥斯曼（644-656年）。656年，奥斯曼遇刺身亡，阿里即位。阿里为穆罕默德的亲堂弟，以穆罕默德之女法蒂玛为妻，其二子哈桑和侯赛因是穆罕默德仅有苗裔。阿里亦是穆罕默德所传伊斯兰教的第二人或第三人。阿里即位后离开麦地那，以伊拉克的库法为都城。阿里即位后，奥斯曼之族人、叙利亚长官穆阿维叶质问奥斯曼死因。657年7月26日，阿里所率五万伊拉克人之军与穆阿维叶的叙利亚军决战，穆阿维叶战不利，其谋士献计，请以《古兰经》裁定哈里发之位。阿里许之。659年1月，在艾兹鲁哈地方开会，夺阿里的哈里发之位。661年，阿里遇刺于库法，葬于伊拉克的纳贾夫，为什叶派朝拜之地。661年，穆阿维叶在耶路撒冷称哈里发，倭马亚王朝建立，建都大马士革。
渐渐强盛起来的阿拉伯帝国开始不断地对外扩张，在卡迪西亚战役（637年）和尼哈温战役（642年）之后强大的萨珊君主国家被推翻和西伊朗被征服。651年，赫拉特被阿拉伯人占领，萨珊王朝的末代君主叶斯德苟特三世在莫夫去世；652年，阿拉伯人侵入巴里黑。终于包括呼罗珊在内的整个原波斯帝国被阿拉伯人完全征服，在这个基础上强盛的阿拉伯帝国诞生了。在经过一段时期对占领地的控制之后，阿拉伯人在8世纪初期又重新开始向前挺进。首先是在被阿拉伯人称为“列王之父”的阿卜杜勒?麦立克（685-705年在位）的任命之下，哈查只?伊本?优素福被任命为掌管东方的最高权利者，在他的领导下，阿拉伯的疆域向东方获得了极大的扩张，由于垂涎中国的富庶，他应许他的两个大将之一，穆罕默德和古太白，谁首先踏上中国的领土，就任命谁做中国的长官。于是古太白。本。穆斯林。巴西里征服了塔立甘、舒曼、塔哈斯坦、布哈拉等大片中亚地区，而穆罕默德。伊本。卡西木征服了印度的边疆地区，但是他俩都没有能跨过中国的国界。（这段史实同时也是纠正柏杨中国人史纲中的谬误，任命大将为中国总督的事件和怛罗斯战役并不是同一个时代，而柏杨将他混为一谈，这是错误的）倭马亚王朝极盛时期就是在麦立克及其四个儿子统治的时期（685-743年）。此时西班牙、北非和中亚河中地区均在阿拉伯帝国版图。国家机关的文字、货币均已阿拉伯化（公共注册簿的文字，在叙利亚由希腊文改为阿拉伯文，在伊拉克由古波斯文改为阿拉伯文；并且开始铸币）。691年，阿卜杜勒?麦立克在耶路撒冷建筑了壮丽的磐石上的圆顶寺。阿卜杜勒?麦立克的儿子韦立德在大马士革从信奉基督教的臣民手中夺取了圣约翰大教堂，而在那所教堂的旧址上，建筑了世界上最壮丽的清真寺之一，至今仍列入伊斯兰教四大胜地（另三个是麦加、麦地那和耶路撒冷。）
唐朝与阿拉伯帝国的正式的官方政治性来往，始于公元651年，即唐高宗永徽二年，大食国（中国古代对阿拉伯的称呼）第三任哈里发派遣使者到唐朝进贡，唐史载：“大食国始遣使朝贡”（见（（旧唐书?高宗本纪>>、（（旧唐书?西戎传>>、（（册府元龟>>等书）。当然，非官方的民间交往，一定会比此更早。此后的148年，来华的使者有39次之多。
唐朝当时既然是世界强国，“四夷之与中国通者甚众”。唐朝与大食的交通，据唐玄宗贞元年间的宰相贾耽的记载，有两条路线：一是安西，入西域道,过恒罗斯南渡药杀水，即是河中地区，再南渡乌浒水进入波斯之呼罗珊（自7世纪后期阿拉伯人征服波斯以来，呼罗珊便成为他们继续东征的战略基地，阿巴斯人推翻伍麦叶人统治的起义地区就是呼罗珊，由此可见呼罗珊位置对于阿拉伯帝国的重要性）；另一是广州，通海夷道，沿海岸而行，经太平洋、印度洋，至波斯湾，再由两河口上溯至伊拉克巴格达。这是一条海上“丝绸之路”。通过陆上和海上两条“丝绸之路”，唐朝和大食的政治、经济、外交联系都很频繁。许多的大食使者和贸易客商在传递文化之余，也就此在中华移民定居，从此种下了伊斯兰教的种子。
唐朝曾经长期统治西域地区，中亚许多国家皆为属国，与阿拉伯世界直接接壤。因此，对于一心要占领中亚的大食帝国来说，唐朝成了必须征服的绊脚石。在阿拉伯的不断扩张之下，终于在在开元三年（公元715年）和唐朝有了第一次冲突，西域由两强并立变成了三国角逐。不过此时的唐帝国已非武则天时代的唐帝国，在恢复元气的唐帝国面前，吐蕃在西域的扩张被连续挫败，不得寸进。无法可想之下吐蕃开始寻求与同样觊觎这块土地的阿拉伯帝国联盟，而虎视眈眈的阿拉伯帝国同样也需要吐蕃人的帮助进入西域这块土地，于是两大帝国终于开始联手，针对他们共同的敌人-大唐帝国。
开元三年（公元715年），吐蕃与大食共同册立阿了达为他们西域的代理人，并且发兵攻打唐朝属国拔汗那。拔汗那国王自然抵挡不住，兵败之后奔往安西都护府求救。面对两大帝国的压力，唐军没有丝毫畏惧，当时在安西的监察御史张孝嵩便说：“不救则无以号令西域。”于是安西都护吕休璟立刻发旁侧戎落兵（注意此处的旁侧戎落兵便是之前笔者提过的“城傍兵”）万馀人，以张孝嵩为帅，火速支援拔汗那国。张孝嵩出了安西都护府所在地龟兹之后，星夜兼程，千里奔袭，攻下了阿了达数百城寨，并在连城将阿了达包围。由于阿了达防守严密，张孝嵩亲自披坚执锐，站在第一线督战，唐军将士悍不畏死，在一轮又一轮的急攻之下，三个城寨陆续被唐军攻灭，连城终于城破，唐军俘斩千馀级，只有阿了达与数骑逃入山谷。此役后张孝嵩传檄诸国，威振西域，勒石纪功而还。紧接着在开元五年（公元717年），突骑施联合吐蕃和大食（阿拉伯）攻打四镇，被唐朝再次击败。
在开元三年和开元五年阿拉伯对中国的战争均遭到失败之后，阿拉伯仍旧执着地向中亚进行扩张。由于地理上的巨大优势，更因为唐军这个时期在青海和吐蕃进行大规模的战争而无暇顾及西域，阿拉伯的影响力慢慢的体现出来，军事加上宗教的影响使得唐朝原本在西域的属国粟特诸国纷纷倒向了阿拉伯一边。为了对抗阿拉伯在西域扩张，唐朝利用突骑施给了阿拉伯相当沉重的打击，为唐朝重新称霸西域赢得了时间。（突骑施是一个突厥族的部落，可汗名叫苏禄）
玄宗初年，突骑施在伊塞克湖和巴尔喀什湖之间崛起，到开元三年（公元715年）向唐朝称臣，被唐朝封为左羽林大将军、顺国公，赐锦袍、钿带、鱼袋七事，为金方道经略大使。这一大堆的封号最为重要的是最后一个金方道经略大使，金主西，金方就是西方，这个封号清楚地显示了唐朝希望苏禄可汗对抗阿拉伯的意图。在接受了唐朝的封号之后，由于游牧民族的本性，唐朝的边境依然被突骑施袭扰，并且占据了碎叶城。但是唐朝对于突骑施还是非常容忍的，在将已经是既成事实的碎叶城送给突骑施之后，突骑施终于开始一心一意的对付阿拉伯人。
唐朝的安抚政策并没有白费，很快突骑施就让唐朝所付出的代价变得物有所值:
开元六年（718年）大食将加拉赫统兵北征，于“河中北部得胜，并己准备侵入中国领土，但是被突厥人包围，经过偿付赎金，才好不容易得救。
开元十一年（723年）大食呼罗珊已易将穆斯棱，往任之初即兴兵攻东拔汗那，突骑施奉诏出征，大破之。
开元十二年（724年）叶齐德二世殁，希沙木继为哈利发，再遣穆斯林攻东拔汗那，围其都渴塞城，爆发渴水日之战，大食军大败，后卫主将战死，导致原已叛附大食的康、石诸国复归于唐。
从724至727年，突骑施深深地渗入粟特国境，远至康国（撒马尔罕）本土。726年，突骑施为防卫骨咄（帕米尔以西）而与阿拉伯人交战。这一段时间，突骑施在中亚是作为唐朝的代言人的身份出现的。开元十五年，吐火罗叶护阿交那支汗那飞表求援于唐，表称：“颂奉天可汗进旨云，大食欺侵我，奴身今被大食重税，欺苦实深，若不得天可汗救活，奴身自活不得，国土必道破散，求防守天可汗西门不得。伏望天可汗慈悯。与奴身多少气力，使得活路。又承天可汗处分突骑施可汗云，西头事委你，即须发兵除却大食。这个表文可以清楚地显示唐朝和突骑施之间的关系。经过上述一系列的战争，突骑施成功地使阿拉伯向东的扩张中止了约50年，从而维护了唐朝在西域的利益。
突骑施在与阿拉伯之间一连串的胜利使得突骑施可汗苏禄愈加骄横不法，他对唐帝国代言人的身份开始不满足，想要在西域建立起自己的帝国，重现突厥帝国时代的辉煌，于是从开元二十三年（735年）开始，突骑施不断袭扰唐帝国领地，唐帝国忍无可忍，终于在在736年，大唐北庭（或吉木萨）都护盖嘉运在古城附近大破苏禄。突骑施从此走向了下坡路，昔日的辉煌不再，内部矛盾便开始凸现。此后不久，突骑施便开始内讧，大约在738年，苏禄被处木昆部的阙律啜，即莫贺达干杀害。（处木昆似乎是地处巴尔喀什湖东南、游牧于葛逻禄和突骑施两部之间的一支小突厥部落。）739年，莫贺达干与盖嘉运联合阻止了突骑施觊觎王位者、苏禄之子吐火仙的复辟。然而，所有突厥小可汗们的经历几乎都是一样的，都是力求在对自己有利的条件下重新统一西突厥。莫贺达干很快与中国决裂，742年杀唐朝派往突骑施的都督、中国化突厥人阿史那昕。然而，中国像往常一样，又获得了最终的决定权。744年，唐将夫蒙灵察打败和杀死了莫贺达干。由于这次胜仗，中国又成了伊塞克湖地区和伊犁河流域的主人。748年，唐将王正见在伊塞克湖西北、楚河上游地区的托克玛克城（碎叶城）建一寺庙。751年，唐朝大将，即着名高仙芝入朝，呈献被俘的另一位突骑施首领。
而在塔里木盆地，唐朝军队占据的、被称为安西四镇的焉耆、库车、喀什和于阗四个小王国则一直是唐朝忠实的藩属。728年，中国册封了喀什王（该王朝的王姓在汉文转写中称“裴氏”），又册立尉迟王朝的尉迟伏师（也是汉文转写名）为于阗王。塔里木绿洲上的原印欧种居民们，一度曾坚决抵制唐帝国的宗主权，现在似乎乐于与唐结好，因为中国的保护是他们抵抗阿拉伯人和吐蕃人双重入侵的防线。