过了数月，已是贞观二十年仲夏，高丽王高藏，及莫离支盖苏文，遣使谢罪，并献上二美女。太宗笑道：“他道朕是吴王夫差，乃欲以美女饵朕么？”遂却还贡献，复议遣将往讨。适值薛延陀一再入寇，乃将高丽事暂行搁起，先图北征。看官阅过前回，曾载着真珠可汗，奉表输诚，为什么此时入寇哩？原来太宗东征未归，真珠可汗因病亡故，他本令庶长子曳莽为突利失可汗，居东方统辖杂种，嫡子拔灼为肆叶护可汗，居西方统辖薛延陀，曳莽性躁，拔灼量窄，两人素不相容。及真珠既殁，曳莽奔丧，恐拔灼图己，先还所部。拔灼果疑他有异志，发兵追蹑，杀死曳莽，自立为颉利俱利薛沙多弥可汗。且闻太宗东征未归，竟乘虚来袭河南，为右领军大将军执失思力所破，败奔碛北，未几，又转寇夏州，太宗已经西归，遣江夏王道宗等，会集执失思力，调集西北数州兵士，出镇西陲。多弥可汗知中国有备，不敢轻进。执失思力会同夏州都督乔师望，出兵掩击多弥。多弥轻骑遁去，余众多为唐军所获，奏凯而归。
回纥诸部，闻多弥败还，也出兵攻薛延陀。多弥与战又败，国内骚然。偏多弥尚不肯改过，废弃旧臣，亲信私人，还想窥伺中国，屡遣游骑侦边。自速其死。太宗乃命江夏王道宗，及左卫大将军阿史那社尔，为瀚海安抚大使。又令右领军大将军执失思力，统领突厥兵，右骁卫大将军契苾何力，统领凉州及胡兵，代州都督薛万彻，营州都督张俭，各率所部兵，分道进击薛延陀。薛延陀部众，已是离心离德，闻唐军大举入境，惊慌的了不得，相率骇走道：“天兵到了！”多弥见人心已散，料不可守，即引数千骑西奔，偏遇回纥兵到来，一些儿不肯容情，竟将多弥手下的骑卒，一股脑儿扫得精光。多弥还有何幸，眼见得是身首两分了。回纥酋长吐迷度，且乘势入据薛廷陀。薛延陀尚有余众七万口，西走避难，嗣拥立真珠兄子咄摩支，为伊特勿失可汗，还收故土。一面遣使奉表唐廷，自去可汗名号，求居郁督军山北麓。太宗遣兵部尚书崔敦礼，西往招抚，偏是回纥诸部，恐咄摩支卷土重来，将为己患，也遣使至唐，只说咄摩支意怀叵测，将来必遗患碛北。太宗因复命李世统兵西行，相机行事，剿抚兼施，并敕李道宗薛万彻等一并进军。世至郁督军山，檄谕薛延陀君臣，劝他速降。咄摩支恐不能容，南奔荒谷，世再遣通事舍人萧嗣业，招慰咄摩支。咄摩支乃自出乞降。偏部众首鼠两端，未肯投诚，当由世纵兵追击，前后斩五千余级，虏男女三万余人，并押送咄摩支至京师，候旨发落。太宗召见咄摩支，因他未尝入寇，拜为右武卫大将军，且拟亲幸灵州，招谕铁勒诸部。铁勒有十五部，已见前文。
是时江夏王道宗，已率兵逾碛北，遇薛延陀遗众拒战，奋力进击，斩首千余级，追奔二百里，乃与薛万彻传檄回纥诸部，令他归附唐廷。回纥等俱愿听命。及太宗启驾至泾阳，回纥拔野古同罗仆骨多滥葛思结阿跌契苾奚结浑斛薛等十一姓，各贡献方物。表文有云：“薛延陀不事大国，暴虐无道，不能为奴等主，自取败亡，部落鸟散。奴等各有分地，不从薛延陀去，愿归命天子，乞赐哀怜，悉置官司，以便奴等有所禀承。”太宗览表大喜，即赐番使宴乐，分赍拜官，并遣右领军中郎将安永寿，偕各使同往，颁给各部长酋长玺书。至车驾已抵灵州，铁勒诸部使臣，陆续踵至，差不多有几千人，相继入谒，共白太宗道：“愿得天至尊为奴等天可汗，子子孙孙，常为天至尊，奴等死无所恨。”太宗喜出望外，因作诗叙述盛事，有“雪耻酬百王，除凶传千古”二语，载入史乘。群臣复请勒石铭功，太宗自然照请，盘桓了好几天，方才回京。
既而回纥仆骨多滥葛拔野古同罗思结浑斛薛奚结阿跌契苾白霫等酋长，俱入都来朝。太宗赐宴芳兰殿，命有司厚加给待，每五日一会。旋下诏改各部名称，以回纥部为瀚海府，仆骨为金微府，多滥葛为燕然府，拔野古为幽陵府，同罗为龟林府，思结为卢山府，浑为皋兰州，斛薛为高丽州，奚结为鸡鹿州，阿跌为鸡田州，契苾为榆溪州，思结别部为林州，白霫为寘颜州，各归原有酋长管辖，赐给各酋长都督刺史名号，分赏金银缯帛及锦袍。各酋长大喜，欢呼万岁，舞蹈扬休。及各酋长辞行，太宗亲御天成殿，再赐宴饯，并令乐官递奏十部乐，作为侑觞，真个是华夷共乐，胡越同堂。宴毕，各酋长醉酒饱德，离座拜谢，且奏称：“臣等既为唐民，往来天至尊处，如回纥以南，突厥以北，应开一大道，称为参天可汗道，途次置六十八驿，各有马及酒肉，以供过使，愿岁贡貂皮，充作此项用费，并请天朝派遣文人，使为各部表疏。”太宗一一允许，各酋长始欢跃而去，于是北荒悉平。
嗣复设立燕然都护府，统辖瀚海等六府、皋兰等七州，特遣扬州都督李素立为燕然都护。素立莅任，抚以恩信，各部落很表欢迎，共献牛马。素立一概却还，只受他薄酒一杯，夷人益加爱慕，遐迩归心。铁勒北部骨利干，也遣使入贡，还有西域结骨部酋，叫作失钵屈阿栈，也重驿来朝，且请太宗授给一官，诏命为坚昆都督。因结骨为古时坚昆国，所以令仍古名，这好算是唐朝全盛的时代，四夷君长，联翩到来，每当元旦朝贺，夷落常数百千人，入殿趋跄，嵩呼华祝。太宗喜语侍臣道：“汉武帝穷兵三十余年，所获无几，怎能似我朝用德绥怀，反得使异俗遐方，同归王化呢。”以德服人，尚恐有愧。侍臣等希旨承颜，乐得称颂功德，说了许多赞美词。那时太宗雄心复炽，又要往征高丽了。小子有诗叹道：
先王耀德不穷兵，何事文皇好战争？
纵使东隅甘听命，春秋朝贡亦虚名。
毕竟太宗曾否再征高丽，且至下回表明。
太宗一英武主，累战皆捷，独东征高丽，顿兵安市城下，岂强弩之末，不能穿鲁缟欤？毋乃所谓暮气已深，不复如前此之冒险进取欤？或谓由李世长孙无忌辈，一再劝阻，以致师老无功，靡然退还；不知天子亲征，事权统一，欲进则进，何待踌躇？彼世无忌得以劝阻者，无非阴窥上意，乘隙进言耳。不然，世等往攻薛延陀，何以直度碛北，不少逗留，扫番众，降夷酋，收服铁勒诸部，不数月间，即荡平北荒，威行穷海乎？故亲征，美名也，而弊多利少，万乘之主，不堪一挫，诸将又皆怀顾忌，谁敢以乘舆作孤注？此亲征之所以少战功也。至插叙刘张被戮事，尤见太宗之喜怒失恒，已失主宰云。