得到这个结果，李纯立即采取措施，一是正式册封扎日勒为康巴国王，金川河以西、金沙江以东、北到积石山、南到南诏国的土地尽归康巴国，但是要他利用手中的兵力平定这些地方，并成为唐朝的附庸国，每年向唐朝朝贡；二是宣布支持论恐勒，派出威西军西进打击尚比尼。
扎日勒凭空由一个将领，变为国主，高兴坏了。他按照唐朝的要求，将国都建在松城（今四川康定），然后带领军队在康巴国内部到处征讨，消灭不服从他的势力，之后来个大清洗，把仍忠于吐蕃的官员全部换掉，委任自己比较放心的官吏，搭建自己的班底，每年向唐朝称臣纳贡，接受唐朝保护。
论恐勒得到消息后，犹如打了鸡血，立即组织兵力，再次进逼尚比尼，在鄯州南部与尚比尼的军队对峙。
三万威西军从兰州西进，直达鄯州东部龙支城（今青海民和），尚比尼在这个边境小城只驻扎了5000人马，人数和武器都不是威西军的对手，城内都是吐蕃人，威西军毫不客气，直接用炮火往城内一阵猛轰，经过三天的攻打，拿下龙支城。
威西军从龙支城出发，沿着湟水西进，一路杀败尚比尼的军队，直达鄯州城东。
李纯在派出威西军时，就已经用手谕交待张茂昭，攻打鄯州只是逼迫尚比尼归降唐军，打到鄯州城时，先让他接受唐军先前提出的条件，如拒不接受再攻击鄯州城。
张茂昭按照李纯的交待，派出使者进入鄯州城，声明如果尚比尼接受唐军先前提出的条件，仍可以封他为吐浑国王，如果拒绝，唐军将直接攻城。
尚比尼收到唐军的最后通牒后，彻底扛不住了，如果再继续死磕，估计就是尚思罗的下场，想那扎日勒已经被封为康巴国王，唐军还算守约，何必放着国王不当，去寻死路呢？
尚比尼派人回复唐军，愿意接受唐军先前的条件，让出鄯州给唐军，但是唐军要支援他攻打吐浑国境内的吐蕃军。
李纯要的就是尚比尼服软，当即派人同时通报论恐勒和尚比尼，尚比尼俘虏论恐勒的军队，全部归还论恐勒，唐军前后俘虏尚思罗的八万吐蕃军，分五万给论恐勒，分三万给尚比尼。
两人接收完俘虏后，全部组成自己的部队，论恐勒退出廓州，向吐蕃本土进发，夺取吐蕃大相一职，尚比尼退出鄯州向青海湖一带进发，带兵扫平吐浑国境内残余吐蕃势力，建立吐浑国。
论恐勒和尚比尼都明白了，唐军这是驱虎杀狼，让他们吐蕃人打吐蕃人，可是又有什么选择呢，谁敢拒绝就是灭顶之灾，如果配合，还能捞到富贵，最后都决定按照唐军的通牒来办。
尚比尼归还了论恐勒的俘虏，又挑选了原属于尚思罗的三万俘虏，加上自己剩下的三万多军队，整合成六万军队，退出鄯州，带领一批愿意追随他的吐蕃人，沿着青海湖北岸西进。
他们到达吐谷浑旧都伏俟城（今青海天峻），击败当地的吐蕃残余势力，以伏俟城为都建立吐浑国。经过三个月的征讨，迫使在日月山以西的青海湖周围、黄河上游、柴达木一带的吐蕃人臣服于他，尚比尼成为真正的吐浑国王。
尚比尼觉得，虽然经过一番折腾，但是唐军还算守约，自己也从地方节度使升级为一方国主，对这个结局还算满意，于是决定彻底臣服唐朝，每年派出使者向唐朝纳贡。
最后说论恐勒，虽说有个大相的名号，还有十多万军队，但是果子也需要自己去摘。但是论恐勒也有信心，吐蕃的精锐都在对唐作战的前线，本土都是老弱病残，不堪一击。
但是，李纯并不充分信任论恐勒，为了稳妥起见，李纯派出威西军副将谢长林，带上两个裨将，跟随论恐勒大军行动。
谢长林等三人，一方面是监督跟踪论恐勒的行动，另一方面是要在论恐勒夺取政权后，将在吐蕃本土的汉人奴隶带回来，论恐勒如敢拒绝，朝廷仍将派兵征讨。
在8月底，眼看天气就要转冷，论恐勒率领大军紧急向逻些城（今西藏拉萨）进军，准备在入冬前拿下逻些城。
正如论恐勒所料，吐蕃军的主力都在前线对抗唐军，后方空虚，没有多少兵力。论恐勒带领十万大军，一路上势如破竹，经过两个月终于拿下逻些城，自立为大相，并从吐蕃王族中挑选一个幼童为赞普，掌握了吐蕃实权。
吐蕃王族不服，原赞普的弟弟赤松巴逃到象雄（今西藏阿里和印度的拉达克藏区）一带，建立象雄国。
另一位吐蕃大臣在在波如（今西藏昌都）自立，建立波如国，后面又纳入多弥（今青海玉树）、扎纳（今西藏那曲）两个地方。
论恐勒控制的吐蕃国，仅存有雅鲁藏布江河谷一带，实力大为缩水，论恐勒干脆废除吐蕃赞普，自任吐蕃国王，并派兵征讨象雄和波如。
自此，吐蕃国一分为五，分别为吐浑、康巴、象雄、波如、吐蕃。其中和唐朝接壤的吐浑国、康巴国，接受唐朝保护，成为唐朝的附庸国，象雄联合波如，对抗吐蕃，三国相互攻伐，实力不断削弱，已经不可能对唐朝产生任何威胁，李纯实现击败、肢解、削弱吐蕃的战略目的。
谢长林发现，吐蕃的形势果如李纯所设计的那样，不觉心中欣喜。在次年春天，谢长林将吐蕃核心区的汉人奴隶全部找到，大概有两千人左右，要求带回陇右。
论恐勒此时哪敢得罪唐军，不愿为了两千汉人奴隶犯险，就同意此事，谢长林顺利带回这些汉人奴隶，让他们回到故土。
在另一边，李愬的平蕃军和张元甫的归义军汇合，组成了五万人的安西讨伐军，由李愬为主将，张元甫为副将，8月份从瓜州出发，向伊州（今新疆哈密）进发，消灭西域一带吐蕃残余势力。
李纯专门下达诏书给李愬，要求其先集中兵力扫平天山以南的吐蕃势力，明年朝廷就会向回鹘用兵，李愬可以在后期对天山以北，属于回鹘势力的车师前部、车师前部，及其以北一带用兵。
沿途各地，如归顺大唐的，可以适当封赏，如遇胆敢反抗者，一律讨平，彻底扫除西域敌对势力。
被吐蕃侵占的安西之地，主要是天山以南的塔里木盆地一带，此地原是唐朝安西都护府属地，在天宝年间因爆发安史之乱，安西军奉命内调，参与平定叛乱，安西一带只留下很少的驻军，吐蕃人乘虚而入，先后攻占安西四镇。
天山以南气候干旱，都是一些绿洲小国，在语言和文化上与吐蕃完全不同，只是慑于吐蕃人的武力威胁，才不得不屈服，接受吐蕃人的驻军，并向吐蕃称臣纳贡。
吐蕃人被唐军击败的消息，随着商队向安西各国扩散，很多国家都知道了，开始酝酿反叛吐蕃。
伊州又称哈密，是河西走廊进入西域的第一站，从汉朝以来就开始有汉人移居此处，南北朝时期，在军阀混战中失败的西凉、北凉残余势力也先后逃到此地，所以伊州的汉人比例很高。
李愬和张元甫率军到达伊州后，当地汉人和其他民族集体反抗，配合唐军攻打吐蕃人，当地的吐蕃军自知不敌，迅速向西溃逃，当地军民向唐军投诚。
在伊州的汉人中，张氏是大族，张氏首领张文举率领汉人，带着物资前来慰问唐军。李愬看到伊州还有汉人同胞非常高兴，张元甫发现这里有自己的本家，也很兴奋，一起攀谈了起来。
张文举说：“伊州是个小地方，各族混居，也是周边各个势力争夺的对象，以前曾经属于大唐，后面被吐蕃和回鹘反复争夺，汉人饱受压迫，现在终于回到了朝廷的怀抱，伊州的汉人愿意为朝廷出力。”
李愬说：“陛下雄才大略，在东线已经彻底击败吐蕃，我这次带兵前来，就是扫除西域的吐蕃残余势力，后面朝廷还会出兵打击回鹘，以后伊州可以实现长治久安。既然文举兄倾心朝廷，我就代朝廷委任你为伊州刺史，你把伊州组织起来，作为我们西征部队的后方基地。”
张文举说：“作为汉人，配合朝廷稳定西域，本就是分内之责，我一定会筹集粮秣，保障大军的行动。”
张元甫说：“大军远征，运输困难，所带粮草不多，真是要劳烦文举兄帮我们准备一些，我们也呆不久，过几天就会西进高昌。”
唐军在伊州休整三天，补充了粮草后，向高昌（今吐鲁番）进发。
高昌又称西州，位于天山以南的一个盆地里，也属于沙漠绿洲小国，吐蕃占领此地后，扶持原高昌王族麴氏建立傀儡政权。唐军到达后，吐蕃稍作抵抗便向焉耆撤去，高昌麴氏本就是小国，属于墙头草，顺势投降唐军。
李愬认为，高昌国内也有一些汉人，麴氏政权对中原王朝还算和善，没必要废除，于是委任高昌王麴达利为西州刺史，要求其效忠于唐朝，并提供唐军的后勤物资。
伊州、高昌两地离中原相对较近，以前有不少汉人逃亡过去，所以对待中原政权相对友善，但是继续往西，形势就没有那么好了。
李愬率军从高昌往西南行军，进入焉耆（今新疆焉耆）境内。焉耆国民风彪悍，喜欢抢掠，看到唐军后并未臣
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服，反而多次联合吐蕃人偷袭唐军。李愬大怒，见到焉耆军队就是一阵猛射，大举猛攻，一直打到焉耆城下。
唐军到焉耆城外驻扎后，焉耆和吐蕃军队居然乘夜偷袭唐军，令唐军蒙受一些损失，李纯和张元甫都怒了，打退焉耆人以后，第二天架起大炮、***对着焉耆城就是连续的猛轰。
焉耆人从来没有见过这么猛烈的炮火，被打傻了，被炸的抱头鼠窜，难以抵挡，吐蕃人看到形势不利，立即向西逃窜，往龟兹退去。
唐军第一天轰了一天，第二天就从轰开的城墙冲进去，遇到敢于抵抗的焉耆军队就射杀，一直冲到焉耆王宫，捉住其国王及其他王族。
李愬觉得，一个小国居然也敢跟唐军对抗，不杀一儆百，西域其他各国就不知道敬畏，唐军经过简单审问后，将焉耆国王和其他几十个主张抵抗唐军的大臣和将领全部斩首。
李愬率军在焉耆多待了几天，彻底清除焉耆的反唐势力，扶持一个亲唐的大臣为焉耆国王，获取足够的军用物资后，唐军向龟兹（今新疆库车）进发。
龟兹属于安西一个较大的藩国，其国主与吐蕃公主联姻，忠于吐蕃。而且吐蕃势力一路退来，退无可退，也不知道论恐勒那边已经打到本土，篡夺政权，决定在龟兹拼死一战，打退唐军。
吐蕃军和龟兹军共拼凑了约四万军队，由吐蕃将领诺延顿率领，诺延顿明知野战打不过唐军，决定坚壁清野，据龟兹城防守。
李愬也觉得一直追击，吐蕃人一直在逃，总算逮到其主力，决定在龟兹城狠狠教训吐蕃在西域的残余兵力，绝不能让其继续逃跑，对于敢于对抗大唐的龟兹国，也要猛揍一顿。
五万唐军将龟兹城围定以后，李愬还是按照常规，先派出人员劝降，吐蕃人怕龟兹人动摇，直接向劝降人员射箭，好在唐军提前有所准备，用盾牌护住劝降人员返回。
剩下的就没什么好说的，唐军直接进行炮火轰击，唐军集中在东门进行重点火力打击，龟兹城东门被炸塌，多段城墙被损毁，城墙上的吐蕃军、龟兹军被炸的鬼哭狼嚎。一部分吐蕃军向西门突围，这里的唐军早就严阵以待，又是一顿枪炮侍候，又把他们打回去。
连续攻打了三天，龟兹城被打的一片狼藉，毫无还手之力。李愬也不想赶尽杀绝，就又派人劝降，如再不投降，就夷平龟兹城。诺延顿和龟兹王别无选择，只能率城投降。
对于敢于对抗大唐的势力，必须要给予严惩，李愬带兵入城后，将诺延顿和龟兹王斩首示众。
对于吐蕃人和龟兹人，李愬和张元甫商议以后，决定区别对待，将吐蕃人全部抓起来，作为俘虏关押，对龟兹人，则只杀了十来个亲吐蕃的大臣和将领，其余从轻处理。
李愬和张元甫考虑到，打完龟兹已经是寒冬，他们决定在此过冬，龟兹又是西域较大的国家，可以拉拢过来，所以对龟兹人惩罚的稍微轻一些。
利用在龟兹过冬的机会，李愬和张元甫把部队休整一下，对龟兹国的势力进行重整，扶持亲唐的国王，主要的官员、将领也全部换成亲唐的人员。
至于损坏的城池，自然是吐蕃俘虏和龟兹人去重修，让他们吃点苦头，长点记性。利用这个机会，李愬和张元甫也享受了一把“葡萄美酒夜光杯，琵琶欲饮马上催”快意，让士兵们放松了一下。
两人还专门去了一趟当地的硫磺矿，要求新任龟兹王要把所产的硫磺全部卖往大唐，不得运到别的地方，新的龟兹王自然是照办。
在龟兹过完冬，元和8年2月，李愬和张元甫继续带领军队又往疏勒、莎车、于田等地进行征讨。有了焉耆、龟兹的前车之鉴，剩下几个小国不敢抵抗，残存的吐蕃人汇集到于田，翻越昆仑山，逃往象雄一带。
李愬和张元甫对这几个小国的亲吐蕃势力进行清洗，全部换上亲唐的人员，要求他们必须向大唐称臣纳贡。
唐军辛苦打一仗，清除了吐蕃势力，彰显大唐声威，自是不在话下，但也不能没点收获。
李愬和张元甫肯定也是要带点东西回去，他们将吐蕃人和各国搜刮的财富，除了留一些给当地，挑了不少金银珠宝带回去，顺便也带了一些西域的土特产，往高昌进发。
元和8年6月下旬，李愬和张元甫率军到达高昌，朝廷派来高昌的使者已在此等候，告诉他们唐军已经发动对回鹘的战役，要求他们扫平车师前部、车师后部以后，就全部撤军回国，张元甫回任沙洲刺史，李愬率平蕃军驻守肃州。