公元670年四月(唐咸亨元年)，吐蕃大举入侵西域，攻陷西域白州等十八个羁縻州，又合于阗联手陷龟兹拨换城(今新疆阿克苏)，唐被迫罢安西四镇。大唐再不出兵也不可能了.
唐军“以逻娑为出师之名，或许有胜利后直捣黄龙之意”。 战前唐方踌躇满志，大胆深入。
二年，吐蕃以噶尔·赞聂多布为大相，由其弟名将噶尔·钦陵统兵驻节吐谷浑，以加强对河源地区(今青海西宁一带)的控制，并寻机东进。三年，钦陵率军号称40万北上，先取于阗、疏勒，再挥戈东进龟兹，而后攻占焉耆以西数镇，使唐朝在西域的地位发生动摇。四月初九，唐朝以左卫(一说右威卫)大将军薛仁贵为逻娑道行军大总管，右(一说左)卫员外大将军阿史那道真、左卫将军郭待封为其副，领兵5万(一说10余万。《册府元龟》《旧唐书本纪第五》《新唐书列传第一百四十六上》说领兵五万，有人根据作战过程及李靖兵法分析，唐军为5万：大非川之战的过程，薛仁贵出击带的是战兵，辎重兵留给郭待封，郭待封部一共2万人，所以辎重兵应该不多于2万。按照李靖兵法，唐军每1万人中辎重兵3千，按照这个比例，10万的话辎重兵超过2万，10万之说有误;5万的话，辎重兵1.5万加5千战兵守辎重正好2万。所以5万之说正确。)反击吐蕃军，使吐蕃再次臣服，并“护吐谷浑还国”(《新唐书·吐蕃传》)。薛仁贵率军经鄯州(治西都，今青海乐都)至青海湖南之大非川。薛仁贵深知吐蕃军兵多将广，且以逸待劳，唐军须速战速决，方能取胜。而乌海(今豆错湖)险远，辎重车马不便往行，又易丧失战机，故留郭待封率2万人守护辎重、粮草，令其于大非岭上凭险置栅，构筑工事，使之成为进可攻退可守的前沿阵地。随后，薛仁贵即率主力，轻装奔袭。两军于河口(今青海玛多)遭遇。吐蕃军猝不及防，大败，伤亡甚众，损失牛羊万余头。薛仁贵乘胜进占乌海城，以待后援。但郭待封自恃名将郭孝恪之后，不服薛仁贵管制，擅自率后队继进，又未能及时与主帅会合。吐蕃军抓住战机，以20余万之众邀击其部，郭待封不能抵敌，辎重、粮草尽失。薛仁贵被迫退保大非川。八月，吐蕃军在钦陵指挥下，以40余万大军逼唐军决战。薛仁贵无险可据，更无粮草供应军需，大败，损失惨重，薛仁贵等“与钦陵约和而还”(《通鉴》卷201)。这是唐朝开国以来对外作战中最大的一次失败。战后，吐蕃军占据了青海西部。唐朝撤销四镇建制，安西都护府迁至西州(治高昌，今新疆吐鲁番)(不久之后的675年，唐重新控制西域安西四镇，《资治通鉴》：“以于阗国为毘沙都督府，分其境内为十州，以于阗王尉迟伏阇雄为毘沙都督。”7世纪末，双方反复争夺安西四镇，吐蕃失败，论钦陵要求唐朝撤出安西，被拒绝，也无可奈何。《资治通鉴》：“大破吐蕃，复取四镇。置安西都护府于龟兹，发兵戍之。”《旧唐书》：“论钦陵乃请去安西四镇兵，仍索分十姓之地，则天竟不许之”。唐朝长期控制西域安西超过120年。)青海西部吐谷浑并入吐蕃，成为其别部。自此，唐蕃间冲突频仍，连年用兵，展开了激烈的攻防战。
大非川造成了什么影响呢?
大非川之战是唐朝开国以来对外作战中最大的一次失败，吐蕃凭此战一跃成为与大唐分庭抗礼的西部豪强，吐谷浑亦成为吐蕃别部。唐朝被迫撤销四镇建制，安西都护府迁至西州(高昌，今新疆吐鲁番。关于安西都护府的事情前章已简述)，不久之后，675年，唐重新控制西域安西四镇，《资治通鉴》：“以于阗国为毘沙都督府，分其境内为十州，以于阗王尉迟伏阇雄为毘沙都督。辛未，吐蕃遣其大臣论吐浑弥来请和，且请与吐谷浑复修邻好;上不许。”反复争夺安西四镇，吐蕃失败，论钦陵要求唐朝撤出安西，被拒绝，也无可奈何。《旧唐书》：“论钦陵乃请去安西四镇兵，仍索分十姓之地，则天竟不许之”。唐朝长期控制西域安西超过120年。
吐蕃此战也有不小损失。论钦陵已调动了一切可调动的人马，甚至包括西域的主力，否则如果损失不重也轻易不会与薛仁贵讲和。咸亨元年初吐蕃入侵西域势头之盛，前所未见，但此战过后不见有更进一步的行动。后来于阗王伏闍雄更凭借自身的力量，竟然逐出了吐蕃，受到唐廷的封赏。可见吐蕃为集中力量对付薛仁贵率领的逻娑道行军，不惜撤出了其在西域的主力，吐蕃在西域的势力也因此削弱了不少。当然，唐以前在西域的用兵也有问题。对吐蕃的挑衅一直犹豫不决，而且派遣将领也不得力，甚至用调遣到西域的方法来作为对名将的排挤。龙朔三年(公元663年)，名将苏定方刚从朝鲜战场回来就被派到安西，其实是被朝中排挤出来的，最终在乾封二年(公元667年)死于军中(据吐蕃史书记载，那位逃到吐蕃划分田界的达延芒波结太子最终就是被苏定方所杀，此时的苏定方已年过古稀，真不愧名将!)。裴行俭因为册封武昭仪之事也被调出京城做安西都护，还好这位名将当时年纪不大，在西域颇有作为，而且还活着。公元669年，裴行俭调回京都。裴行俭刚走，第二年就发生本章开头的吐蕃大举入侵西域。唐廷只得再从朝鲜战场调薛仁贵、郭待封征吐蕃(薛仁贵一走，高句丽又叛乱)。唉，唐朝初年，也够这些将军们受的!
此战后，唐军守河源(位于今青海省东北部)，《资治通鉴》：“吐蕃寇河源，左武卫将军黑齿常之击却之。擢常之为河源军经略大使。常之以河源冲要，欲加兵戍之，而转输险远，乃广置烽戍七十余所，开屯田五千余顷，岁收五百余万石，由是战守有备焉。”“河源道经略大使黑齿常之将兵击吐蕃论赞婆于良非川，破之。收其粮畜而还。常之在军七年，吐蕃深畏之。”“吐蕃入寇河源军，军使娄师德将兵击之于白水涧，八战八捷。”“大破吐蕃，复取四镇。置安西都护府于龟兹，发兵戍之。”“武威道总管王孝杰破吐蕃论赞刃、突厥可汗子等于冷泉及大岭，各三万余人，碎叶镇守使韩思忠破泥熟俟斤等万余人。”……
7世纪末，双方反复争夺安西四镇，吐蕃失败，论钦陵要求唐朝撤出安西，被拒绝，也无可奈何。《资治通鉴》：“大破吐蕃，复取四镇。置安西都护府于龟兹，发兵戍之。”《旧唐书》：“论钦陵乃请去安西四镇兵，仍索分十姓之地，则天竟不许之”。唐朝长期控制西域安西超过120年。
唐玄宗时期，唐朝在东边将战线推到青海湖以西，在西北将吐蕃赶出大小勃律，从东到西北压制吐蕃，吐蕃赞普向唐玄宗求和。唐在河陇战场上已占明显优势。在西域战场，唐军在高仙芝、封常清的率领下，也是捷报频传，唐在对吐蕃的战争中即将取得了全面胜利。《资治通鉴》：“吐蕃赞普表称：“甥世尚公主，义同一家。中间张玄表等先兴兵寇钞，遂使二境交恶。甥深识尊卑，安敢失礼!正为边将交构，致获罪于舅;屡遣使者入朝，皆为边将所遏。今蒙远降使臣，来视公主，甥不胜喜荷。倘使复修旧好，死无所恨!”自是吐蕃复款附。”“甲子，薛讷与吐蕃战于武街，大破之。时太仆少卿陇右群牧使王晙帅所部二千人与讷会击吐蕃。坌达延将吐蕃十万屯大来谷，选勇士七百，衣胡服，夜袭之，多置鼓角于其后五里，前军遇敌大呼，后人鸣鼓角以应之。虏以为大军至，惊惧，自相杀伤，死者万计。讷时在武街，去大来谷二十里，虏军塞其中间;晙复夜出兵袭之，虏大溃，始得与讷军合。同追奔至洮水，复战于长城堡，又败之，前后杀获数万人。”“陇右节度使郭知运大破吐蕃于九曲”“吐蕃大将悉末朗寇瓜州，都督张守珪击走之。乙巳，河西节度使萧嵩、陇右节度使张忠亮大破吐蕃于渴波谷;忠亮追之，拔其大莫门城，擒获甚众，焚其骆驼桥而还。辛卯，左金吾将军杜宾客破吐蕃于祁连城下。时吐蕃复入寇，萧嵩遣宾客将强弩四千击之。战自辰至暮，吐蕃大溃，获其大将一人;虏散走投山，哭声四合。”“嵩乃遣疏勒副使张思礼将蕃、汉步骑四千人……击吐蕃，大破之，斩获数万。”“朔方节度使信安王(李祎)攻吐蕃石堡城，拔之。……自是河陇诸军游弈，拓境千余里。”“陇右节度使皇甫惟明奏破吐蕃大岭等军;戊戌，又奏破青海道莽布支营三万馀众，斩获五千馀级。庚子，河西节度使王倕奏破吐蕃渔海及游弈等军。”“皇甫惟明引军出西平，击吐蕃，行千馀里，攻洪济城，破之。”“以王忠嗣为河西、陇右节度使……与吐蕃战于青海、积石，皆大捷。又讨吐谷浑于墨离军，虏其全部而归。”“陇右节度使哥舒翰击吐蕃，拔洪济、大漠门等城，悉收九曲”“安西节度使封常清击大勃律……大破之，受降而还。”“制以仙芝为行营节度使，将万骑讨之。……会吐蕃连云堡下。有兵近万人，不意唐兵猝至……自辰至巳，大破之，斩首五千级，捕虏千馀人……仙芝虏小勃律王及吐蕃公主而还。”“筑城于青海中龙驹岛，谓之应龙城，吐蕃屏迹不敢近青海。”……