就在高仙芝忙于对付吐蕃的时候，阿拉伯的国内发生革命，747年6月9日，阿拔斯人在呼罗珊开始了对伍麦叶王朝（中国称之为白衣大食）的战争，艾卜勒?阿拔斯（AbualAbbas）以呼罗珊（Khurasan）为基地，在内战中节节胜利，终于在750年4月26日攻陷首都大马士革，阿拔斯王朝（中国称之为黑衣大食）建立了，阿拔斯王朝可说是阿拉伯帝国中的阿拉伯，承正统派回教信仰，为精神的中枢，秉阿拉伯语为唯一公用语。奥马亚王朝与阿拔斯王朝政权的兴替，显示出其间更新的意义。阿拉伯放弃其在回教世界的特权，消除“马瓦里”（改信回教的异族称之为“马瓦里”）不平等的待遇，使易于被视为民族宗教的回教，受到数十倍于“马瓦里”的皈依，或为真正的世界性宗教，阿拔斯王朝亦成为世界性的回教帝国。新建立的阿拔斯王朝显示了极强的扩张性，这免不了和控制着西域的唐朝发生冲突，两大帝国的最终较量已经不可避免。
在初步解决了吐蕃方面的问题之后，阿拉伯帝国便是唐帝国眼前一个不容忽视的敌人，作为唐帝国安西都护府的最高长官，高仙芝开始采取手段对阿拉伯不断进逼的势力进行压制，并且力图打破阿拉伯帝国在中亚两河流域的统治。已经前文已经提到，在阿拉伯帝国的压迫之下，中亚诸国均臣服于阿拉伯，虽然有突骑施曾经和阿拉伯对抗一阵子，但是突骑施败亡之后，阿拉伯迅速的恢复了在中亚的统治地位。为了打破阿拉伯的统治，高仙芝选择了中亚的石国（昭武九姓之一）作为突破口。石国从唐太宗开始，就已经向大唐称臣，并且作为唐朝的属国一直和唐朝保持着良好的关系。但是自从阿拉伯帝国的势力进入中亚以后，便强迫石国册立了新的国王，原本亲唐的石国国王伊捺吐屯被迫退位，换成了车鼻施特勤。车鼻施特勤当政以后，石国便同唐朝疏远起来，并且开始不听从唐朝的指挥。车鼻施特勤自得位以来，仅有的几次朝贺进贡，除天宝元年（742）一次属正月贺正外，余皆使来月份无定，并非真正意义的朝贡，不过是普通商贸来往而已，就没有正式的朝贺进贡的行为，显然石国已经抛弃了作为唐朝属国的身份，转投到阿拉伯帝国身边去了。为了改变这一局面，高仙芝以石国无蕃臣礼节为由，发动了对石国的战争。这场战争的实质是唐朝为了与阿拉伯帝国争夺中亚领导权的一场战争，攻其国实乃同大食重新争夺河中。志在利用这一大食易代，河中叛乱这千载难逢的良机。剪除大食羽翼。逐步规复唐朝在岭外地区的政治主权。
天宝九年（750年），高仙芝正式率兵马进攻石国，听闻到这个消息的石国国王自知不敌，立马派出使者约定投降。不得不说这个车鼻施国王非常了解中国人的特性，中国人的那种天朝上国的思想在面对敌人的时候总会时不时发作，只要敌手表面上称臣服软，即便没有贡献出实质性的好处，也总会得到宽恕。可是这一次他碰到了铁板，高仙芝这个高丽人并不吃这一套，因为在这以前高丽人用这种方法很是将隋炀帝玩了几回，石国此时在高仙芝身上来这套，无异于关公面前耍大刀一般。果然高仙芝重复了先辈名将李靖，侯君集的故事，石国猝不及防之下被高仙芝一鼓而下，而这个自作聪明的石国国王最终也在长安被斩首。在高仙芝的指挥下孙子兵法中的“攻其无备，出其不意”、“堕其城，毁其国”、“掠于饶野”、“掠乡分众”等原则被严格遵守，但是书写史书的文人并不这样看，于是往往在一本史书里面描写的高仙芝是截然相反的两种形象，一种是“仙芝为人贪，破石，获瑟瑟十馀斛、黄金五六橐驼、良马宝玉甚众，家赀累钜万。”另一种是“然亦不甚爱惜，人有求辄与，不问几何。”“颇能散施，人有所求，言无不应”在温室中成长的文人对这样的矛盾不能够自圆其说，只能如实地记录下来，但是在兵家的眼中，这些措施却是必要的。罗马人攻破迦太基城之后，杀尽老弱，青壮全数卖为奴隶，甚至在完全摧毁迦太基城之后，还在土地上面撒上盐，使其永远不能重新建立起来。历史上面的蒙古人就更不用说，全世界的历史上面都记录了他们残暴而有效的屠城手段。战争不是请客吃饭，战争是残酷的，战场上面有妇人之仁只能沦落为如宋襄公那样的千古笑柄。天宝十载（751）正月，“安西节度使高仙芝入朝，献所擒突骑施可汗，突厥酋长、石国王、师王，加仙芝开府仪同三司。可见高仙芝主持的西域反攻确已取得了初期的胜利。
高仙芝旨在恢复唐朝在河中地区势力的行动自然会遭到阿拉伯帝国的反击，怛罗斯（今哈萨克江布尔城附近）战役终于在天宝10年（公元751年）爆发。这是一场迟早要打的战役，唐朝要恢复在中亚的霸权就必须击败阿拉伯，而阿拉伯要完全控制中亚则必须击败唐朝。
关于这场战役，笔者首先罗列一下双方的实力对比。
唐朝方面，主将是高仙芝，副将为李嗣业，别将为段秀实，兵力为安西都护府二万汉军，盟军拔汗那以及葛逻禄部一万人。高仙芝时代“凡镇兵四十九万，安西节度兵二万四千”怛罗斯之战居然出动安西都护府八成以上的兵马，说明这次高仙芝是下了血本的，也是对即将和阿拉伯的大战有心里准备的。唐军虽说是马步混合部队，但是唐军的步兵均有马匹，平时以马代步，作战的时候才下马作战，战斗力极为强大。阿拉伯方面的主将是阿拉伯的呼罗珊总督阿布?穆斯林（AbuMuslim），手下大将为齐雅德?伊本?萨里（ZiyadibnSalih），兵力为呼罗珊本部宗教战士（ghazi）四万人，加上已经被阿拉伯控制的阿姆河与锡尔河流域的几乎所有属国的兵力十余万，总兵力当在十五万至二十万之间。在兵力方面，阿拉伯联军是占据了绝对的优势的。在素质方面，呼罗珊是是阿拉伯历代经营的军事重镇，又是阿拔斯王朝起家的地方，呼罗珊骑兵的素质在阿拉伯帝国中当属翘楚，都是精锐。
地理方面，观察地图以及结合史书我们可以看出。高仙芝翻越葱岭（帕米尔高原），“深入七百馀里”，其实已经在阿拉伯的地盘上作战，阿拉伯在补给，情报等方面占了绝对的优势。
兵器方面，唐军前锋近战步兵均用陌刀，威力极大，列阵而出则“如墙而进”“所向摧靡”，肉搏时候威力不减，史载李嗣业用陌刀肉搏“当嗣业刀者，人马俱碎”。甚至连弓弩手都恃之对抗骑兵，《通典》卷一五二兵典五附守拒法条略云：“诸军弩手，随多少布列，五十人为一队。人持弩一具，箭五十只，人各络膊，将陌刀、棒一具，各于本军战队前雁行分立，调弩上牙，去贼一百步内战，齐发弩箭；贼若来逼，相去二十步即停弩，持刀棒，从战锋等队过前奋击，违者斩。”骑兵方面则是轻重骑兵结合，一般使用马槊，远距离则用强弓，在近身肉搏时候则是用横刀，也就是现在所称的“唐大刀”。横刀的锻造技术在当时世界上是极为先进的，锻造出来的刀锋锐无比，而且步骑两用，制造横刀的技术后来被日本学去日本人模仿“唐大刀”而做成的刀即为“唐样大刀”，可以说日本刀后世的声名与唐朝横刀的制作技术同样密不可分。唐军的铠甲抛弃了魏晋的具装铠，演变为以明光铠为代表的唐十三铠，重量更加轻，但是防御力却大大的提升，步兵甲主要是全身式样的札甲，此种札甲在宋代被进一步提升了防御力，发展成为了重达三十五公斤重型铠甲，这种铠甲也成为宋代的制式装备。唐朝军队在武器上最大的优势是拥有成熟的弩，唐军一般使用四种弩，伏远弩射程三百步（450米），擘张弩射程二百三十步（345米），角弓弩射程二百步（300米），单弓弩射程百六十步（240米）在不同范围均可以形成威胁，并且在精度上更不是阿拉伯军队能够比拟，唐代弩兵平时训练的达标率是伏远弩四发而二中；擘张弩四发而二中；角弓弩四发而三中；单弓弩四发而二中，阿拉伯军队在这方面显然逊色不少。由于高仙芝在与阿拉伯大军对战之前曾经围攻怛逻斯城，我们有理由推测高仙芝还使用了车弩，也就是后世所称的床弩。史载车弩“十二石”强弩，以轴转车（即绞车）张弦开弓，弩臂上有七条矢道，居中的矢道搁一枝巨箭，“长三尺五寸”，“粗五寸”，以铁叶为翎，左右各放三枝略小的箭矢，诸箭一发齐起，“所中城垒无不摧毁，楼橹亦颠坠”（见李筌《太白阴经》卷四）。
阿拉伯步兵列阵之时用长矛配盾牌，是传统的装备。阿拉伯的大马士革刀在世界上享有盛誉，步骑两用的阿拉伯弯刀锋锐无比，在唐代就享有盛名，唐杜甫就在《荆南兵马使太常卿赵公大食刀歌》里面称赞阿拉伯刀“吁嗟光禄英雄弭，大食宝刀聊可比。”阿拉伯骑兵的装备也是长矛加盾牌，并且装备弓箭。关于盔甲方面阿拉伯人的装备很不规范，一般阿拉伯骑兵只穿一件包裹头颈身躯和少量手臂的轻锁子甲，比起明光，更轻巧灵活，手臂和头颈的防护也好，但对钝器和弓箭的防护力远逊。
马匹方面阿拉伯人占了绝对的优势，阿拉伯马是世界上最好的马种，虽然唐朝对马种的改良下了很大的功夫，但是毕竟不如阿拉伯帝国天生的优势。这方面的优势是唐军所不能相比的。
接下来则是战斗的具体过程，有趣的是在中国和阿拉伯的史书中关于这场战斗的起源却有着截然不同的两种说法，中国方面把原因全怪在高仙芝的头上，认为是高仙芝在西域的倒行逆施导致了“其王子走大食，乞兵攻仙芝于怛逻斯城”“诸胡怒，连兵攻四镇”而阿拉伯的史书中却根本没有提到石国，战争的起因是因为高仙芝突然攻打怛罗斯城，阿拉伯率其属国联军救援，于是大战一场。综合各方面的数据，笔者认为还是阿拉伯方面的史书更为可信一些，因为如果按照中国史书的观点，就解释不了为什么应该主动进攻的阿拉伯联军一方反而让高仙芝深入七百里，从而被迫防守。这场战役，笔者希望通过个人的分析，为读者们揭开历史的真相。天宝九年高仙芝消灭石国之后，又陆续在西域打了一系列的胜仗，然后带着战利品以及俘虏于天宝十年正月进京觐见玄宗皇帝，他在西域实行的战略战术获得了同样希望开疆拓地的玄宗皇帝的肯定，于是被授为开府仪同三司，并且在玄宗皇帝的授意之下，要求继续保持对中亚的攻势。在玄宗皇帝的支持之下，高仙芝策划了又一次的针对中亚的进攻，目标便是中亚的怛罗斯城。在经过了几个月的精心准备之后，高仙芝于天宝十年四月（公元751年），率蕃汉三万余人，从安西本部出发，进行长途奔袭。在翻过帕米尔高原（葱岭），越过沙漠，经过了三个月的长途跋涉之后，高仙芝在七月份到达了阿拉伯人控制下的怛逻斯，并且开始围攻怛逻斯城。当然高仙芝对于中亚的一系列的举动阿拉伯帝国并不是视而不见的，可以说也是早有防备，在接到高仙芝进攻的消息之后立即组织了十余万的大军赶往怛罗斯城，双方在怛逻斯河两岸、今天的奥李-阿塔（Aulie-Ata今江布尔）附近展开了决战。在高仙芝的指挥之下中国人是极其善战的，严整的军阵加上铁骑奔突，在唐军的优势弓弩的支援下，高仙芝曾经占有很大的优势，中国骑兵一度完全压制了阿拉伯骑兵，但是由于阿拉伯联军数量极多，高仙芝无法取得最后的胜利。四天四夜的死战，双方精疲力尽，唐军将士用鲜血为国家的利益拼搏，但是在第五天，形势突变，中国军队战斗到傍晚之后，葛逻禄（Qarluq）雇佣兵突然叛变，他们从背后包围了中国步兵并且断绝了他们与骑兵的联系。而阿拉伯联军乘中国军队由于葛逻禄雇佣兵突然叛变而暂时混乱的机会，出动重骑兵突击中国军队的中心，于是高仙芝终于不敌，两万人的安西精锐部队，只剩下数千人逃出生天，可耻的背叛将这场伟大的战争最终画上了一个并不完美的句号。在收拢残兵之后骁勇的高仙芝并不甘心，欲与阿拉伯帝国决一死战，即便不成也可以死报国，但是在副将李嗣业的力柬之下终于放弃。由于对中国军队在怛罗斯战役中表现的惊人的战斗力印象深刻，阿拉伯人并没有乘胜追击，只是巩固了他们在中亚的霸权而已。再后来因为阿拉伯军的主将阿布?穆斯林功高震主而被谋杀，手下大将齐雅德?伊本?萨里也被处死，其余部于是叛乱，呼罗珊陷入混乱，阿拉伯忙于平乱，对于遥远的中国已经是有心无力了。而中国方面由于安史之乱，国力大损，也只能放弃在中亚与阿拉伯的争夺。
怛罗斯之战中葛逻禄部族是极其关键的角色，他们的叛变成为了怛罗斯之战的转折点，关于葛逻禄部反叛的原因，我认为这是和阿拉伯人交易的后果，葛逻禄人帮助阿拉伯人打败唐朝军队，而阿拉伯则默许葛逻禄人在两河流域附近的扩张。这一点从葛逻禄部原本的领地是塔尔巴哈台和乌陇古河畔，从巴尔喀什湖东端一直延伸到额尔齐斯河。而怛罗斯之战获胜之后其领土已经扩展到巴尔喀什湖以南和伊塞克湖以北的整个伊犁河流域。原西突厥汗庭几处驻地都处于葛逻禄人的统治之下。这样在阿拉伯人鼻子底下的大规模扩张阿拉伯人却不闻不问，显然是怛罗斯之战交易的结果。
安西都护府在怛罗斯之战后损失惨重，精锐损失殆尽，但是盛唐时期的恢复能力是惊人的，仅仅过了两年，升任安西节度使的封常清于天宝十二年（753年）进攻受吐蕃控制的大勃律（今克什米尔西北的巴勒提斯坦），“大破之，受降而还。”这说明安西都护府的实力已经大体恢复，如若不是安史之乱，安西都护府是有能力再次和阿拉伯人一较长短的。