苏禄率领突骑施骑射抵达怛罗斯城时，联军已围困城池两日。大食铁骑架起云梯，朝着城墙猛冲，箭矢如雨般射向城头；吐蕃残党手持长刀，疯狂攀爬城墙；处木昆骑兵则在城外巡逻，阻断城内守军的退路，怛罗斯城守兵拼死抵抗，城防已多处破损，死伤过半，城内粮草告急，百姓们躲在地窖中，惶恐不安。
“援军到了！是苏禄将军的突骑施铁骑！”城头上的守兵望见远处疾驰而来的骑兵，顿时士气大振，高声欢呼。苏禄率领骑射朝着联军左翼冲杀而去，箭矢精准地射向联军士兵，联军士兵纷纷倒地，围城之势瞬间被撕开一道口子。苏禄率军冲入城内，即刻下令加固城防，修补城墙，将火油、滚石、弩箭搬上城头，安抚百姓，分发粮草，怛罗斯城的人心渐渐稳定下来。
屈底波立于阵前，望着冲入城内的突骑施铁骑，脸色阴沉：“不过是些蛮夷骑兵，也想阻拦我大食铁骑？传令下去，加大攻城力度，今日务必攻破怛罗斯城！”
联军再次发起猛攻，大食铁骑的步骑协同作战极为凶悍，吐蕃残党悍不畏死，处木昆骑兵则不断袭扰城墙根基，苏禄率领守军拼死抵抗，箭矢射尽便用长刀劈砍，滚石用完便用身体抵挡，城墙上的鲜血顺着砖缝流淌，在冬日的寒风中渐渐凝结，可守军的士气却愈发高昂，誓要守住怛罗斯城。
与此同时，秦山率领的斥候已潜入粟特城。粟特城内，联军正在囤积粮草，大食士兵看管严密，被掳的百姓与商队被关押在城西北角的驿站内，受尽欺凌。秦山暗中观察，摸清了粮草囤积在城中心的粮仓，由五百大食士兵看守，便派亲信悄悄传出情报，随后率领斥候，趁着夜色，悄悄摸向粮仓。
夜色深沉，粟特城内一片寂静，只有粮仓外的大食士兵在巡逻。秦山让两名斥候佯装争执，吸引巡逻士兵的注意力，其余人则悄悄绕到粮仓后侧，用特制的工具撬开粮仓大门，将随身携带的火油洒在粮袋上，点燃火把扔了进去。大火瞬间燃起，浓烟滚滚，粮仓内的粮草被付之一炬，看守的大食士兵惊慌失措，纷纷前去救火，却根本无济于事，只能眼睁睁看着粮草化为灰烬。
秦山率领斥候趁乱撤离，朝着怛罗斯城方向而去，沿途留下标记，指引李元霸的主力大军。粮仓被烧的消息传到怛罗斯城外的联军大营，屈底波大怒，却又无可奈何，只能下令减少每日粮草供应，联军的军心渐渐浮动，攻城的力度也随之减弱。
阿史那阙啜率领的西突厥铁骑，在瀚海戈壁等候数日，终于等到了联军的粮草运输队。运输队由两千大食士兵护送，载着满满的粮草，朝着怛罗斯城方向行进。阿史那阙啜一声令下，西突厥铁骑从戈壁两侧冲杀而出，马刀劈砍之下，大食士兵纷纷倒地，粮草运输队瞬间溃散，粮草被悉数缴获，护送的士兵死伤过半，仅有少数人侥幸逃脱。
粮草两次被断，联军的处境愈发艰难，士兵们怨声载道，处木昆部族的士兵更是人心惶惶，开始私下议论投降之事。达延芒波杰见状，想要率军强攻怛罗斯城，尽快拿下城池获取粮草，却被屈底波阻拦——此时强攻，只会损失更大，唯有稳住军心，等候后续援军。
三日后，李元霸率领主力铁骑抵达粟特城外围，得知秦山已烧毁粮仓，阿史那阙啜已截断粮草运输队，心中了然，即刻下令攻城。唐军铁骑朝着粟特城发起猛攻，重型攻城锤撞击着城门，“哐当”声响彻天地，城门渐渐裂开。李元霸手持鎏金锤，一马当先，朝着城门冲去，金锤挥起，重重砸在城门上，城门轰然倒塌，唐军主力蜂拥而入。
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粟特城内的联军士兵本就因粮草断绝而军心涣散，面对唐军的猛攻，根本无力抵抗，纷纷溃散逃窜。李元霸率领铁骑在城内冲杀，鎏金锤所过之处，联军士兵死伤无数，鲜血溅起数尺。唐军士兵们趁机解救被掳的百姓与商队，安抚他们的情绪，安排人手护送他们前往碎叶城。
收复粟特城后，李元霸即刻率领大军，朝着白水城进发。白水城的联军守军得知粟特城失守，粮草断绝，早已无心抵抗，唐军一到，便纷纷放下武器投降，白水城顺利收复。李元霸让人留下部分士兵驻守两城，安抚百姓，修复城池，自己则率领主力大军，朝着怛罗斯城疾驰而去。
此时，阿史那骨咄率领的步兵已在黑山峡谷设伏完毕。屈底波为了获取粮草，派一万联军士兵，朝着黑山峡谷方向行进，想要寻找周边的部族掠夺粮草，这支部队正是由处木昆部族首领俟斤率领。
俟斤率领大军进入黑山峡谷，峡谷两侧山势陡峭，草木稀疏，他心中虽有疑虑，却仗着人多势众，并未在意。行至峡谷中段，阿史那骨咄一声令下，两侧山崖上的唐军士兵纷纷推下巨石，投掷火油，箭矢如雨般射向联军士兵。联军士兵猝不及防，纷纷倒地，惨叫声、哀嚎声此起彼伏，阵型大乱。
阿史那骨咄率领步兵冲杀而下，与联军士兵展开激战。处木昆部族的士兵本就无心作战，见状纷纷溃散，俟斤想要率军突围，却被唐军士兵团团围住，最终被生擒活捉。此战，唐军斩杀联军三千余人，俘虏五千余人，仅有少数人侥幸逃脱，联军的右翼兵力遭受重创。
李元霸率领主力大军抵达怛罗斯城外围时，得知阿史那骨咄已重创联军右翼，心中大喜，即刻下令各路兵马汇合，发起总攻。苏禄率领怛罗斯城守军从城内杀出，阿史那骨咄率领步兵从东侧冲杀而来，阿史那阙啜率领西突厥铁骑从后侧包抄，李元霸率领主力铁骑从正面进攻，四路大军合围，朝着联军大营冲杀而去。
联军士兵腹背受敌，粮草断绝，军心涣散，面对唐军的猛攻，根本无力抵抗，纷纷溃散逃窜。屈底波骑着战马，手持长刀，想要率军突围，却被李元霸拦住。“屈底波，束手就擒吧！”李元霸手持鎏金锤，眼神冷冽，语气决绝。