当面责罚他，也没有听从苏定方的建议，继续先前的作战计划，而是转战怛笃城。
听闻唐朝大军将至，识相的怛笃城人赶紧开门投降。但怛笃城人的投降并未换来他们想要的活命，在王文度的诬告下，怛笃城人最终尽成了唐军刀下鬼。
屠城，劫掠，擅自改变作战计划，仗打到这儿，西征军出师之名尽毁。战争已没有任何必要再进行下去。
作为西征军高层，程知节被调回长安，坐罪免官；王文度下狱判死，加恩贬为平民。
而苏定方因功，暂管西征军军务。
显庆二年（657年），唐高宗正式任命苏定方为伊丽道行军大总管，以燕然都护任雅相和回纥王子药罗葛·婆闰为副将再赴西突厥作战。
从此次作战的阵容上看，唐高宗对苏定方寄予厚望。而效力唐军多年，苏定方也终于有机会证明自己具备独当一面的能力。
鉴于先前程知节大军在西突厥的烧杀抢掠，唐高宗决定刚柔并施，除派苏定方为主力进攻西突厥外，还设立了流沙道安抚大使，由原西突厥贵族阿史那步真兄弟俩负责沿路招抚西突厥部众，配合主力部队攻击。
在阿史那步真等人的密切配合下，苏定方听从右领军郎将薛仁贵的建议，借突厥泥孰部与阿史那·贺鲁之间的矛盾，联合他们一起进攻西突厥。
然而，阿史那·贺鲁大军在人数上仍胜唐军十倍，且此时正值寒冬，滴水成冰，对唐军甚是不友好。
就在众将及敌方均认为唐军应延缓作战时，苏定方却力排众议，令全军将士冒雪进攻阿史那·贺鲁大军。这种不按常理出牌的作战方式，最终令贺鲁大军全线溃败，贺鲁只得率众西逃。唐军乘胜追击，在中亚石国（今塔什干），贺鲁众叛亲离，无路可去，举手投降。
至此，苏定方凭其非凡的战绩，将大唐国境线向西推进至中亚西海（今咸海)一带，成就了与汉代霍去病封狼居胥同等的军事传奇。
战后，苏定方命令军队妥善安置原西突厥部众，划分牧场，恢复原先草原上的畜牧秩序。他亲自押着西突厥头目阿史那·贺鲁献俘长安，以昭显大唐军威。
看到年迈的老将苏定方意气风发，唐高宗别提有多高兴了，立即下旨，册封苏定方为邢国公，擢升左骁卫大将军，其子苏庆节也被封为武邑县公。皇恩浩荡，宠冠诸军。
像苏定方这样的老将，在建功立业后理应安享晚年。可命运还是不愿放过苏定方，壮年之时未曾马革裹尸，晚年却还得奔波沙场
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