得到這個結果，李純立即采取措施，一是正式冊封扎日勒為康巴國王，金川河以西、金沙江以東、北到積石山、南到南詔國的土地盡歸康巴國，但是要他利用手中的兵力平定這些地方，并成為唐朝的附庸國，每年向唐朝朝貢；二是宣布支持論恐勒，派出威西軍西進打擊尚比尼。
扎日勒憑空由一個將領，變為國主，高興壞了。他按照唐朝的要求，將國都建在松城（今四川康定），然后帶領軍隊在康巴國內部到處征討，消滅不服從他的勢力，之后來個大清洗，把仍忠于吐蕃的官員全部換掉，委任自己比較放心的官吏，搭建自己的班底，每年向唐朝稱臣納貢，接受唐朝保護。
論恐勒得到消息后，猶如打了雞血，立即組織兵力，再次進逼尚比尼，在鄯州南部與尚比尼的軍隊對峙。
三萬威西軍從蘭州西進，直達鄯州東部龍支城（今青海民和），尚比尼在這個邊境小城只駐扎了5000人馬，人數和武器都不是威西軍的對手，城內都是吐蕃人，威西軍毫不客氣，直接用炮火往城內一陣猛轟，經過三天的攻打，拿下龍支城。
威西軍從龍支城出發，沿著湟水西進，一路殺敗尚比尼的軍隊，直達鄯州城東。
李純在派出威西軍時，就已經用手諭交待張茂昭，攻打鄯州只是逼迫尚比尼歸降唐軍，打到鄯州城時，先讓他接受唐軍先前提出的條件，如拒不接受再攻擊鄯州城。
張茂昭按照李純的交待，派出使者進入鄯州城，聲明如果尚比尼接受唐軍先前提出的條件，仍可以封他為吐渾國王，如果拒絕，唐軍將直接攻城。
尚比尼收到唐軍的最后通牒后，徹底扛不住了，如果再繼續死磕，估計就是尚思羅的下場，想那扎日勒已經被封為康巴國王，唐軍還算守約，何必放著國王不當，去尋死路呢？
尚比尼派人回復唐軍，愿意接受唐軍先前的條件，讓出鄯州給唐軍，但是唐軍要支援他攻打吐渾國境內的吐蕃軍。
李純要的就是尚比尼服軟，當即派人同時通報論恐勒和尚比尼，尚比尼俘虜論恐勒的軍隊，全部歸還論恐勒，唐軍前后俘虜尚思羅的八萬吐蕃軍，分五萬給論恐勒，分三萬給尚比尼。
兩人接收完俘虜后，全部組成自己的部隊，論恐勒退出廓州，向吐蕃本土進發，奪取吐蕃大相一職，尚比尼退出鄯州向青海湖一帶進發，帶兵掃平吐渾國境內殘余吐蕃勢力，建立吐渾國。
論恐勒和尚比尼都明白了，唐軍這是驅虎殺狼，讓他們吐蕃人打吐蕃人，可是又有什么選擇呢，誰敢拒絕就是滅頂之災，如果配合，還能撈到富貴，最后都決定按照唐軍的通牒來辦。
尚比尼歸還了論恐勒的俘虜，又挑選了原屬于尚思羅的三萬俘虜，加上自己剩下的三萬多軍隊，整合成六萬軍隊，退出鄯州，帶領一批愿意追隨他的吐蕃人，沿著青海湖北岸西進。
他們到達吐谷渾舊都伏俟城（今青海天峻），擊敗當地的吐蕃殘余勢力，以伏俟城為都建立吐渾國。經過三個月的征討，迫使在日月山以西的青海湖周圍、黃河上游、柴達木一帶的吐蕃人臣服于他，尚比尼成為真正的吐渾國王。
尚比尼覺得，雖然經過一番折騰，但是唐軍還算守約，自己也從地方節度使升級為一方國主，對這個結局還算滿意，于是決定徹底臣服唐朝，每年派出使者向唐朝納貢。
最后說論恐勒，雖說有個大相的名號，還有十多萬軍隊，但是果子也需要自己去摘。但是論恐勒也有信心，吐蕃的精銳都在對唐作戰的前線，本土都是老弱病殘，不堪一擊。
但是，李純并不充分信任論恐勒，為了穩妥起見，李純派出威西軍副將謝長林，帶上兩個裨將，跟隨論恐勒大軍行動。
謝長林等三人，一方面是監督跟蹤論恐勒的行動，另一方面是要在論恐勒奪取政權后，將在吐蕃本土的漢人奴隸帶回來，論恐勒如敢拒絕，朝廷仍將派兵征討。
在8月底，眼看天氣就要轉冷，論恐勒率領大軍緊急向邏些城（今西藏拉薩）進軍，準備在入冬前拿下邏些城。
正如論恐勒所料，吐蕃軍的主力都在前線對抗唐軍，后方空虛，沒有多少兵力。論恐勒帶領十萬大軍，一路上勢如破竹，經過兩個月終于拿下邏些城，自立為大相，并從吐蕃王族中挑選一個幼童為贊普，掌握了吐蕃實權。
吐蕃王族不服，原贊普的弟弟赤松巴逃到象雄（今西藏阿里和印度的拉達克藏區）一帶，建立象雄國。
另一位吐蕃大臣在在波如（今西藏昌都）自立，建立波如國，后面又納入多彌（今青海玉樹）、扎納（今西藏那曲）兩個地方。
論恐勒控制的吐蕃國，僅存有雅魯藏布江河谷一帶，實力大為縮水，論恐勒干脆廢除吐蕃贊普，自任吐蕃國王，并派兵征討象雄和波如。
自此，吐蕃國一分為五，分別為吐渾、康巴、象雄、波如、吐蕃。其中和唐朝接壤的吐渾國、康巴國，接受唐朝保護，成為唐朝的附庸國，象雄聯合波如，對抗吐蕃，三國相互攻伐，實力不斷削弱，已經不可能對唐朝產生任何威脅，李純實現擊敗、肢解、削弱吐蕃的戰略目的。
謝長林發現，吐蕃的形勢果如李純所設計的那樣，不覺心中欣喜。在次年春天，謝長林將吐蕃核心區的漢人奴隸全部找到，大概有兩千人左右，要求帶回隴右。
論恐勒此時哪敢得罪唐軍，不愿為了兩千漢人奴隸犯險，就同意此事，謝長林順利帶回這些漢人奴隸，讓他們回到故土。
在另一邊，李愬的平蕃軍和張元甫的歸義軍匯合，組成了五萬人的安西討伐軍，由李愬為主將，張元甫為副將，8月份從瓜州出發，向伊州（今新疆哈密）進發，消滅西域一帶吐蕃殘余勢力。
李純專門下達詔書給李愬，要求其先集中兵力掃平天山以南的吐蕃勢力，明年朝廷就會向回鶻用兵，李愬可以在后期對天山以北，屬于回鶻勢力的車師前部、車師前部，及其以北一帶用兵。
沿途各地，如歸順大唐的，可以適當封賞，如遇膽敢反抗者，一律討平，徹底掃除西域敵對勢力。
被吐蕃侵占的安西之地，主要是天山以南的塔里木盆地一帶，此地原是唐朝安西都護府屬地，在天寶年間因爆發安史之亂，安西軍奉命內調，參與平定叛亂，安西一帶只留下很少的駐軍，吐蕃人乘虛而入，先后攻占安西四鎮。
天山以南氣候干旱，都是一些綠洲小國，在語言和文化上與吐蕃完全不同，只是懾于吐蕃人的武力威脅，才不得不屈服，接受吐蕃人的駐軍，并向吐蕃稱臣納貢。
吐蕃人被唐軍擊敗的消息，隨著商隊向安西各國擴散，很多國家都知道了，開始醞釀反叛吐蕃。
伊州又稱哈密，是河西走廊進入西域的第一站，從漢朝以來就開始有漢人移居此處，南北朝時期，在軍閥混戰中失敗的西涼、北涼殘余勢力也先后逃到此地，所以伊州的漢人比例很高。
李愬和張元甫率軍到達伊州后，當地漢人和其他民族集體反抗，配合唐軍攻打吐蕃人，當地的吐蕃軍自知不敵，迅速向西潰逃，當地軍民向唐軍投誠。
在伊州的漢人中，張氏是大族，張氏首領張文舉率領漢人，帶著物資前來慰問唐軍。李愬看到伊州還有漢人同胞非常高興，張元甫發現這里有自己的本家，也很興奮，一起攀談了起來。
張文舉說：“伊州是個小地方，各族混居，也是周邊各個勢力爭奪的對象，以前曾經屬于大唐，后面被吐蕃和回鶻反復爭奪，漢人飽受壓迫，現在終于回到了朝廷的懷抱，伊州的漢人愿意為朝廷出力。”
李愬說：“陛下雄才大略，在東線已經徹底擊敗吐蕃，我這次帶兵前來，就是掃除西域的吐蕃殘余勢力，后面朝廷還會出兵打擊回鶻，以后伊州可以實現長治久安。既然文舉兄傾心朝廷，我就代朝廷委任你為伊州刺史，你把伊州組織起來，作為我們西征部隊的后方基地。”
張文舉說：“作為漢人，配合朝廷穩定西域，本就是分內之責，我一定會籌集糧秣，保障大軍的行動。”
張元甫說：“大軍遠征，運輸困難，所帶糧草不多，真是要勞煩文舉兄幫我們準備一些，我們也呆不久，過幾天就會西進高昌。”
唐軍在伊州休整三天，補充了糧草后，向高昌（今吐魯番）進發。
高昌又稱西州，位于天山以南的一個盆地里，也屬于沙漠綠洲小國，吐蕃占領此地后，扶持原高昌王族麴氏建立傀儡政權。唐軍到達后，吐蕃稍作抵抗便向焉耆撤去，高昌麴氏本就是小國，屬于墻頭草，順勢投降唐軍。
李愬認為，高昌國內也有一些漢人，麴氏政權對中原王朝還算和善，沒必要廢除，于是委任高昌王麴達利為西州刺史，要求其效忠于唐朝，并提供唐軍的后勤物資。
伊州、高昌兩地離中原相對較近，以前有不少漢人逃亡過去，所以對待中原政權相對友善，但是繼續往西，形勢就沒有那么好了。
李愬率軍從高昌往西南行軍，進入焉耆（今新疆焉耆）境內。焉耆國民風彪悍，喜歡搶掠，看到唐軍后并未臣服，反而多次聯合吐蕃人偷襲唐軍。李愬大怒，見到焉耆軍隊就是一陣猛射，大舉猛攻，一直打到焉耆城下。
唐軍到焉耆城外駐扎后，焉耆和吐蕃軍隊居然乘夜偷襲唐軍，令唐軍蒙受一些損失，李純和張元甫都怒了，打退焉耆人以后，第二天架起大炮、***對著焉耆城就是連續的猛轟。
焉耆人從來沒有見過這么猛烈的炮火，被打傻了，被炸的抱頭鼠竄，難以抵擋，吐蕃人看到形勢不利，立即向西逃竄，往龜茲退去。
唐軍第一天轟了一天，第二天就從轟開的城墻沖進去，遇到敢于抵抗的焉耆軍隊就射殺，一直沖到焉耆王宮，捉住其國王及其他王族。
李愬覺得，一個小國居然也敢跟唐軍對抗，不殺一儆百，西域其他各國就不知道敬畏，唐軍經過簡單審問后，將焉耆國王和其他幾十個主張抵抗唐軍的大臣和將領全部斬首。
李愬率軍在焉耆多待了幾天，徹底清除焉耆的反唐勢力，扶持一個親唐的大臣為焉耆國王，獲取足夠的軍用物資后，唐軍向龜茲（今新疆庫車）進發。
龜茲屬于安西一個較大的藩國，其國主與吐蕃公主聯姻，忠于吐蕃。而且吐蕃勢力一路退來，退無可退，也不知道論恐勒那邊已經打到本土，篡奪政權，決定在龜茲拼死一戰，打退唐軍。
吐蕃軍和龜茲軍共拼湊了約四萬軍隊，由吐蕃將領諾延頓率領，諾延頓明知野戰打不過唐軍，決定堅壁清野，據龜茲城防守。
李愬也覺得一直追擊，吐蕃人一直在逃，總算逮到其主力，決定在龜茲城狠狠教訓吐蕃在西域的殘余兵力，絕不能讓其繼續逃跑，對于敢于對抗大唐的龜茲國，也要猛揍一頓。
五萬唐軍將龜茲城圍定以后，李愬還是按照常規，先派出人員勸降，吐蕃人怕龜茲人動搖，直接向勸降人員射箭，好在唐軍提前有所準備，用盾牌護住勸降人員返回。
剩下的就沒什么好說的，唐軍直接進行炮火轟擊，唐軍集中在東門進行重點火力打擊，龜茲城東門被炸塌，多段城墻被損毀，城墻上的吐蕃軍、龜茲軍被炸的鬼哭狼嚎。一部分吐蕃軍向西門突圍，這里的唐軍早就嚴陣以待，又是一頓槍炮侍候，又把他們打回去。
連續攻打了三天，龜茲城被打的一片狼藉，毫無還手之力。李愬也不想趕盡殺絕，就又派人勸降，如再不投降，就夷平龜茲城。諾延頓和龜茲王別無選擇，只能率城投降。
對于敢于對抗大唐的勢力，必須要給予嚴懲，李愬帶兵入城后，將諾延頓和龜茲王斬首示眾。
對于吐蕃人和龜茲人，李愬和張元甫商議以后，決定區別對待，將吐蕃人全部抓起來，作為俘虜關押，對龜茲人，則只殺了十來個親吐蕃的大臣和將領，其余從輕處理。
李愬和張元甫考慮到，打完龜茲已經是寒冬，他們決定在此過冬，龜茲又是西域較大的國家，可以拉攏過來，所以對龜茲人懲罰的稍微輕一些。
利用在龜茲過冬的機會，李愬和張元甫把部隊休整一下，對龜茲國的勢力進行重整，扶持親唐的國王，主要的官員、將領也全部換成親唐的人員。
至于損壞的城池，自然是吐蕃俘虜和龜茲人去重修，讓他們吃點苦頭，長點記性。利用這個機會，李愬和張元甫也享受了一把“葡萄美酒夜光杯，琵琶欲飲馬上催”快意，讓士兵們放松了一下。
兩人還專門去了一趟當地的硫磺礦，要求新任龜茲王要把所產的硫磺全部賣往大唐，不得運到別的地方，新的龜茲王自然是照辦。
在龜茲過完冬，元和8年2月，李愬和張元甫繼續帶領軍隊又往疏勒、莎車、于田等地進行征討。有了焉耆、龜茲的前車之鑒，剩下幾個小國不敢抵抗，殘存的吐蕃人匯集到于田，翻越昆侖山，逃往象雄一帶。
李愬和張元甫對這幾個小國的親吐蕃勢力進行清洗，全部換上親唐的人員，要求他們必須向大唐稱臣納貢。
唐軍辛苦打一仗，清除了吐蕃勢力，彰顯大唐聲威，自是不在話下，但也不能沒點收獲。
李愬和張元甫肯定也是要帶點東西回去，他們將吐蕃人和各國搜刮的財富，除了留一些給當地，挑了不少金銀珠寶帶回去，順便也帶了一些西域的土特產，往高昌進發。
元和8年6月下旬，李愬和張元甫率軍到達高昌，朝廷派來高昌的使者已在此等候，告訴他們唐軍已經發動對回鶻的戰役，要求他們掃平車師前部、車師后部以后，就全部撤軍回國，張元甫回任沙洲刺史，李愬率平蕃軍駐守肅州。