颉利可汗从定襄经阴山撤退到碛口，将牙帐设置于此。
唐太宗的特使唐俭、安修仁随同执失思力抵达碛口，与颉利可汗会晤。颉利可汗言语恭谦，好生款待，十分热情。但是唐俭的直觉告诉他颉利可汗无非是想拖延时间，此时颉利可汗的处境很是不妙，自从去年以来，在突厥的南方，先是九位将领向李靖投降，之后是突利小可汗与突厥大将阿史那郁射的投降，而颉利可汗在定襄、白道两仗失利后，实力遭到重创，还面临着唐军六路兵团的威胁。
颉利可汗的如意算盘是将大军撤到漠北，远离大唐边境，这样唐军如要发起攻击，因为中间隔着蒙古大漠，补给线就会大大拉长，难度将大大增加。在汉武帝时代，中国军队曾在卫青、霍去病两位旷世名将的指挥下，挺进到漠北，那是一场耗尽汉帝国力量的战争。
然而颉利可汗面临的困难，是时值正月，在这种严寒的天气下，要横穿蒙古大漠，显然是件艰巨的任务，只有等到来年天气变暖，冰雪消融，草青马肥时，大军才好开拔。与唐王朝的谈判，不过是为了拖延时间罢了。
白道，帝国远征军司令部。
李靖与李世勣两路兵团会师之后，开始研究下一步的作战方案。兵团总司令、定襄道行军总管李靖让诸将畅所欲言。多数将领都认为帝国政府正与突厥可汗谈判，理应等到谈判破裂之后，才能发起进攻。
此时通汉道行军总管李世勣站了起来，他身材高大魁梧，声若洪钟地说道：“颉利虽然兵败，但其人数还很多。如果他们穿越大漠，与漠北的铁勒九姓的势力相会合，到时路途遥远，又为大漠所阻，我们势必无法深入追击。现在唐朝特使唐俭正抵达碛口，与颉利可汗谈判，突厥人肯定会因此而放松了警戒，这对我们十分有利。如果我们出动轻骑兵，采取突袭的手段，必然可生擒颉利可汗。”
李靖向李世勣投以赞许的目光，名将之所以成为名将，就是要敢于突破常规，有独立的思考与判断，李世勣这番发言，与李靖的想法不谋而合。李靖激动地握着李世勣的手腕说道：“公之所言，乃韩信灭田横之策也。”然后李靖接着李世勣的话说道：“如今诏使到达，突厥人必定自以为安全无虞了，我准备精选一万名骑兵，携带二十日的口粮，从白道出发，奇袭突厥的牙帐，必定可以马到成功！”
副帅张公谨听了李世勣与李靖的话之后，不由得大吃一惊，急忙劝阻道：“李公，使不得啊，现在皇上已经与突厥人谈判受降的事宜，而且皇帝的特使唐俭也在突厥营帐中，此时发动袭击，似乎不合时宜啊。”
李靖回答道：“战场形势瞬息万变，机不可失。当年韩信大破齐国，便是抓住了战机。如果能够以此一战击破突厥，唐俭之流的人，又何足道哉？”李靖的想法很明确，即便突厥人以唐朝特使唐俭为人质，也不能更改他的决心，以唐俭一颗脑袋来换取战争的全胜，在李靖看来，值。
这就是李靖身上冷酷的一面。
李靖行军作战，以神速而著称。当天夜里，李靖亲率一万名骑兵为前锋，向阴山进发，此时李靖已经年近六旬，为国家不辞辛劳，其精神令人肃然起敬。其余的军队交由李世勣指挥，尾随而来。
突厥人在阴山地区驻有侦察兵分队，兵营共有一千余帐落，人数有好几千人，这支军队的任务是严密监视阴山南侧唐军的一举一动。但自从唐朝特使抵达后，突厥人显然觉得和平在望，也丧失了必要的警觉。黑夜时分，李靖的一万骑兵已经深入阴山，包围了这支突厥的侦察骑兵队，继而发起猛攻。这支突厥部队焉是李靖精锐骑兵的对手，不一会儿工夫，除了被斩杀的之外，其余全部投降，无一人漏网。
李靖命令突厥俘虏们随军前行，作为唐军的向导，并且从中了解到了突厥军队分布以及军中的情况。看来一切如李靖所料，突厥人想当然地认为战争已经结束了。由于有突厥俘虏的带路，李靖大军一路极其隐秘，没有被突厥人发现。
李靖命苏定方率领二百骑为前锋，此时天公作美，浓雾一片，可见度非常低，为唐军的秘密行军提供了最好的掩护。
苏定方率二百人悄悄地接近突厥人的营地。直到距营地七里处，浓雾散去，突厥人方才发现唐军已经杀到门口了。苏定方是初唐名将，史载他“骁悍多力，胆气绝伦”，是一名勇将，由他指挥二百名骑兵冲锋陷阵，结果可想而知。突厥骑兵仓促应战，被苏定方的前锋部队斩杀一百余人。此时，李靖的主力部队赶到，对突厥人发起强大的攻势。
当颉利可汗反应过来时，已经太迟了，此时在啧口一带的突厥人有十几万人，其中武装人员估计占了一半，论兵力其实仍然远远超过李靖。但是李靖兵团从天而降，突厥人根本组织不起有效的抵抗，各自为战，一片混乱。更糟糕的是，身为统帅的颉利可汗，竟然又一次选择了逃跑。
颉利可汗一逃跑，突厥内部原本混乱的局面更加不可收拾，突厥人数虽多，不过成为唐军的活靶子，啧口简直成为一片屠宰场。突厥骑兵被杀死的人数超过一万人，剩下来的十余万人，集体向李靖投降，数十万头牲畜，也全部落入唐军之手。李靖这次大胆的冒险式的袭击，又一次取得辉煌的成功。
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