咸亨元年（670年）四月，吐蕃攻陷龟兹拨换城，唐朝罢四镇。
咸亨四年（673年），安西四镇复归于唐朝。
仪凤三年（678年），吐蕃进占安西四镇。
唐高宗派中书令李敬玄等率兵18万再次进攻吐蕃。
双方先战于龙支，吐蕃退走。
唐军继续深入，在青海湖附近与论钦陵率领的吐蕃主力激战，唐军大败。
唐将黑齿常之率敢死队夜袭吐蕃军，唐军才得以乘敌混乱之际退回鄯州
此后，唐在河陇一带改取守势，屯田备边。
吐蕃在河陇以至剑南一带的战略则是稳扎稳打，逐步扩大其占领区域。
对唐的进攻多限于边境地区，一般不大举深入。
在西域战场，由于从唐本土至该地的道路遥远险阻，后勤供应困难以及双方的兵力大多用于其它战场等原因。
唐蕃都有兵力不足的问题。
因而都很注重与当地土著连兵，致使唐蕃之间的战争有时表现为针对对方盟友或对方联盟的军事行动。
仪凤四年（679年），崔知辩击吐蕃，再次收复安西四镇。
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咸亨四年（673年），唐朝派鸿胪卿萧嗣业发兵征讨依附吐蕃的疏勒军。
同年，安抚大使裴行俭平定匐延都督阿史那都支等人的反叛。
永淳元年（682年），论钦陵侵掠唐朝柘、松、翼等州。
高宗命李孝逸等分道抵御。
吐蕃在河源军被军使娄师德的军队在白水涧反击，唐军八战八捷。
高宗任命娄师德为比部员外郎、左骁卫郎将、河源军经略副使。
永隆元年（680年），吐蕃人取代早先吐谷浑在青海湖地区的地位，迫使众多的党项人逃离故土。
散居在今甘肃南部和青海境内的党项部落南迁。
唐移静边州都督府至庆州，辖下的25个党项州，也随着一道迁徙。
党项族原住地为吐蕃占领，留下来的党项居民为吐蕃贵族所役属，吐蕃称这些人为“弭药“。
垂拱二年（686年），武则天在平定内部徐敬业之乱以后有意笼络人心。
显示其“务在仁不在广，务在养不在杀，将以息边鄙，休甲兵，行乎三皇五帝之事者也”。
故下令放弃安西四镇。
垂拱三年（687年），吐蕃翻越喀喇昆仑山和昆仑山进入西域。
攻克安西四镇，长驱东向，其前锋直达敦煌。
载初元年（689年），吐蕃趁机进占安西四镇。
永昌元年（689年），唐朝文昌右相韦待价西征的军队在寅识迦河大败。
长寿元年（692年），武威军总管王孝杰与阿史那忠节讨吐蕃。
等率军击破吐蕃，转战数千里，直至于阗等地，大破吐蕃，重占安西四镇。
从而结束了唐蕃在西域反复争夺的局面。
延载元年（694年），唐将王孝杰大败吐蕃与西突厥余部的联军。
王孝杰在青海湖附近的冷泉，打败吐蕃大将勃论赞刃和吐蕃拥立的西突厥十姓可汗阿史那俀子。
由于西域地域辽阔，各城国、部族相距较远等原因，唐蕃双方在这里的军事行动多是远程行军，大进大退。
长安二年（702年），武则天于庭州置北庭都护府，取代金山都护府。
管理西突厥故地，仍隶属于安西都护府。
巩固了唐朝中央政府对西域地区的管辖。
此举使丝绸之路得以畅通无阻，促进中西经济文化的交流
万岁通天元年（696年），吐蕃入侵临洮，王孝杰作为肃边道行军大总管，以娄师德为副手.
出击吐蕃，交战于素罗汗山，败于论钦陵、赞婆兄弟。
699年，吐蕃赞普器弩悉弄逼迫论钦陵自杀，结束了噶尔家族几十年的专权统治。
赞婆和论钦陵的儿子论弓仁投奔武周。吐蕃实力开始衰落。
久视元年（700年）秋，吐蕃将军麹莽布支攻打赞婆驻守的凉州，围攻昌松县。
凉州都督唐休璟率军到洪源谷，临阵登高，唐休璟被甲先登，与吐蕃军六战六克.
斩麹莽布支副将二人，斩首二千五百级。
筑京观（骷髅台）还军。
长安二年（702年）十月十四，器弩悉弄率领一万多人马进犯茂州，都督陈大慈与吐蕃军队四次交战，大胜，共斩敌首一千余级。
器弩悉弄开始谋求与武周的和平，吐蕃派使臣论弥萨请和，武则天在西都长安款待他，唐休璟也被邀请参加宴会。
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初建之安西大都护府共5任大都护（658年-667年）：
第1任：杨胄（显庆三年至龙朔二年，658年—662年）
第2任：苏海政（龙朔二至三年，662-663）
第3任：高贤(龙织三年至麟德元年，663-664）
第4任：匹娄式彻（麟德元年至二年，664-665）
第5任：裴行俭（麒德二年至乾封二年，665—667）
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再建之安西大都护府共2任大都护（686年-689年）：
第1任：王世果（垂拱二年至三年．686—687）
第2任：闽温古（垂拱三年至永昌元年．687—689）
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三建之安西大都护府共12任大都护（693年-752年）：
第1任：许钦明（长寿二年至万岁通天元年．693—696）
第2任：公孙雅靖（万岁通天元年至圣历元年，696—698）
第3任：田扬名（圣历元年至长安四年．698—704）
第4任：郭元振（神龙元年至景龙二年，705一708）
第5任：周以惮（景龙二年，708）
第6任：郭元振（景龙二年至景云元年．708一710）
第7任：张玄表（景云元年至开元二年，710一714）
第8任：吕玄璟（开元二年至三年，714一715）
第9任：郭虔瓘（开元三年，715）
第10任：靖德太子李琼（开元四年至十五年，716—727）
第11任：延王李玢（开元十五年至二十五年，727—737）
第12任：李林甫（开元二十五年至天宝十一年，737?—752）