天宝初年，吐蕃以武力迫使小勃律(今克什米尔的吉尔吉特)与之联婚。因为小勃律地处吐蕃通往安西四镇的要道，所以西北二十余国皆臣服于吐蕃，中断了对唐朝的奉献。在其时的四镇节度使田仁琬曾3次征伐均未成功的情况下，高仙芝(高句丽后嗣)于公元747年(天宝六年)被玄宗任命为行营节度使，率步骑一万进行远程远征。

  高仙芝从安西动身，仅用百余日便抵达连云堡(小勃律西北部今阿富汗东北的萨尔哈德)。连云堡地形险恶，且有万人吐蕃兵防卫，但高仙芝指挥下的唐军作战神勇，半响时间便攻占了该城。尔后高仙芝率兵继续深化，跳过险恶的坦驹岭，进入阿弩越城，平定了小勃律国，活捉小勃律国王及吐蕃公主。此役之后，唐军在西域威名更盛，高仙芝也被选拔为安西四镇节度史。天宝九年(750)高仙芝再度受命出军，击破亲附吐蕃的师国，俘虏其国王勃特没。

  这两次困难的远征使得高仙芝在西域获得了极大的名誉，也标志着唐朝在中亚的扩张到达了极点。此刻，我国渐渐的变成了塔里木区域、伊犁河流域和伊塞克湖区域的占有人和塔什干的宗主，她操控了帕米尔山沟区域，成了吐火罗区域，喀布尔和克什米尔的保护者，高仙芝俨然是大唐在中亚的总督。

  而这样一支理应疲惫不堪的军团还能在到达目的地后与具有地利人和、数量数倍于己的阿拉伯戎行作战，这自身已经是战争史上的奇观了。因为阿拉伯人早就在预备对安西四镇的进犯，在接到高仙芝进攻的音讯之后当即组织了十余万大军赶往怛罗斯城，两边在怛罗斯河两岸、今日的奥李·阿塔邻近展开了决战。因为唐军将士极端英勇善战，加上强弓硬弩的技术优势，高仙芝从前占得优势，阿拉伯联军先后7次进攻均被唐军步、马队压制住。阿拉伯戎行一味依靠轻马队突击的缺点再次露出无疑：这种战术在训练有素、阵形规整的敌人面前很难凑效，19年前他们在欧洲的图尔之战中正是败在了坚守阵地的法兰克人手下，中止了对西方的扩张。但这次因为阿拉伯联军军力真实太多，高仙芝没办法获得最终的成功。战争继续了五天，两边仍是不分胜负。但是就在两军相持不下的重要时间，局势产生骤变。在第五天黄昏的激战中，葛逻禄部雇佣兵见势不妙忽然反叛(过后有的人觉得是被阿拉伯人打通的成果)，这成为战争的转折点。

  叛军从背面包围了唐军步卒，断绝了他们与马队的联络。唐军忽然失去了弓弩手的援助，阵脚登时大乱。阿拉伯联军趁机出动重马队突击唐军阵营的中心，连日征战的唐军在内外夹击下再也支撑不住，总算溃败，高仙芝在夜色保护下单骑逃脱。李嗣业、段秀实收拢散兵游勇向安西逃遁，途中恰逢中方联军中的拔汗那兵也溃逃至此，形成戎马车辆拥堵阻塞路途。李嗣业恐阿拉伯追兵将及，不吝对盟军大打出手，挥舞大棒毙杀百余名同属大唐联军的拔汗那军士，才杀开一条血路，剩余唐军得以经过。此前李嗣业还曾劝高仙芝弃兵逃跑，被段秀实呵斥为“惮敌而奔，非勇也;免己陷众，非仁也”。

  在收拢残兵之后，勇猛的高仙芝并不甘愿，仍然想进行一次反击，在李嗣业等的劝说之下总算抛弃。最终高仙芝只得引残兵逃至安西。此役唐军损失惨重，两万人的安西精锐部队简直全军覆没，阵亡和被俘各自近半，只要千余人得以身还。但唐军也重创了阿拉伯部队，杀敌7万余人。慑于唐军所表现出的惊人战争力，阿拉伯人并没有乘胜追击，仅仅稳固了他们在中亚的霸权罢了。而我国方面因为几年后迸发安史之乱，国力大损，也只能抛弃在中亚与阿拉伯的抢夺。与此同时，吐蕃的兴起成功的阻挡了阿拉伯人的东进，避免了唐朝西部国土的进一步失守。

  怛罗斯一战失利今后，唐逐步失去了中亚和我国西域的操控力，开端开端驱赶汉文明，时至今日，这些区域仍然被文明笼罩。土耳其帝国兴起，完全阻断了丝绸之路，失去了与西方对等文明沟通的首要通道，唐帝国毁灭，宋都东迁，海上丝路昌盛，但沟通的都是一些弱势文明，明朝也根本和宋朝类似，郑和船队所到之处也都是文明开展欠好的当地。宋明高度开展，但终归偏安东方，汉唐强壮再于高度敞开，活跃沟通。这么看来，唐与阿拉伯之战失利影响深远。