建定襄道行军大总管府的明诏再一次麻痹了颉利可汗，使得这位草原盟主对攻击时间的判断发生了错误。尽管几年来颉利在草原各部族之中的威信和声望不断下降，但大敌当前，颉利自认自己还有能力在两个月时间内在唐军大军压境的情况下再次将诸部族聚合起来。虽然相互之间纷争内斗不断，但毕竟同种同族，同在一个大草原上放牧，面对中原农耕王朝的进犯，颉利相信突厥各部族一定能看清形势再次联合。实际上，如果有足够的时间，他或许真的能成功。
然而李靖却没有给他这个机会，十一月底，本应在并州的李靖突然率军出现在榆林以北并迅速击破颉利一部，斩首万余，一举打通了大唐与突利可汗部落的联系通道。李靖当即代唐廷向北面盘踞的突利可汗发出劝降敕，十二月八日，突利可汗在唐军庞大的军事压力下率五万部众自缚请降。十二月，李世勣率部北出蔚州，绕了老大的一个圈子迂回到乞伏泊附近，对驻扎在附近的几个部落发动突然袭击，几天内便连续击溃了两万多人，同时俘获牛羊牲畜无数。李世勣毫不停留，率军一路向西，向阴山方向进击。
十二月底，由霍国公柴绍亲自护送抵京的突利可汗在东宫显德殿向大唐皇帝李世民递交了降表，称：“臣本域外之民，自此归服王化，永为天子藩屏，使朝廷不复北忧！”李世民对突利归顺大唐的大义之举大加赞赏，在设宴以叙兄弟之谊的同时，正式以敕书形式册封其为突厥可汗，享郡王俸禄，食邑五千户，赏金千两，帛百匹，牛马三万头，将五原周围方圆三百里赐为其游牧场所。
突利入朝是唐军伐突厥取得的第一个阶段性胜利，而李世勣在东线的频繁活动让定襄的颉利极为不安，他预感到一张致密的无形大网正在悄然张开。
贞观四年正月，李靖亲率三千轻骑，共计三千骑兵近万匹马。自云州出发北出长城，不眠不休连续行军三昼夜，于正月十一日突然出现在定襄城南八十里的恶阳岭。这支骑兵人数虽少，却公然高擎“大唐刑部尚书定襄道行军总管李”的大纛，招摇过境。
这一次颉利派出的所有斥候游骑全部都失效了，因为李靖来得实在太快了。
三千骑兵，近万匹马，每个骑兵平均配备三匹战马，一路换马而行，散布在周围的突厥探子最多也就配备两匹战马，在移动速度上自然赶不上唐军。不眠不休跑了两天，几乎所有遭遇的突厥游骑都被唐军甩在了身后。因此当这支轻骑部队兵临恶阳岭的时候，正在定襄城外巡视部落牧民的颉利可汗还懵然不知。
被唐军的突然到来惊呆了的牧民们开始驱赶着牲口四散奔逃，附近的突厥骑兵根本来不及集结便被唐军打散。颉利在定襄城下看到的便是一幅牧民们驱赶着惊慌不安的牲畜们纷纷北逃的恐怖景象。
随即，唐军的前锋进抵定襄城下，并往城里射进了一封大唐中书令李靖写给突厥汗国颉利大可汗的劝降书信。
颉利的惊讶可想而知。他的主力大军都驻扎在定襄周围，他的巡曳游骑在方圆几百里之内自由往来广布眼线，而唐军的到来竟事先没有得到任何警报，唯一的解释就是这些游骑斥候要么已经被歼灭要么正在与敌军进行苦战。这充分说明了唐军兵力之空前强大。颉利自幼随父亲启民可汗在中原游历，对中原的官制十分熟悉，他知道，中书令是中书省的长官，是宰相。李靖以唐廷宰相北征大军统帅的身份敢于率孤军深入腹地，必是唐已倾全国之力来攻。更加令他不安的是东面的李世勣大军一路扫荡迂回，自己的侧翼和后方都在其威胁之下，如今前有强兵，后路不宁，颉利几乎没有任何思考过程便作出了放弃定襄的决定，他连在定襄城停留两天集结兵力再后撤都不敢，唯恐李世勣趁机去包抄自己的后路，于是在李靖兵锋抵达定襄的当天夜里仅率百余亲兵出城北逃，将定襄城和周围将近数万突厥战士牧民乃至十几万口牲畜扔给了李靖。李靖趁机轻松攻克定襄，生俘寄居于此的前朝隋炀帝皇后萧氏及皇孙杨政道。
就在李靖轻骑奔袭定襄的同时，李世勣也没有让颉利失望，他先一步迂回到定襄以北，在白道设伏，将刚刚在逃窜途中收拢了些兵马准备找个地方驻扎的颉利击溃，颉利数日之内在自家腹地内连败两阵，不知唐军究竟来了多少军马，仅率数百骑仓皇北窜，最后总算在阴山东北的帻口站稳了脚跟，再设牙帐。
然而实际上这时候所谓牙帐的意义已经不大了，突厥大军的整体建制已经被李靖雷霆万钧的霹雳手段打乱了。眼见唐军将十余万失去统一指挥节度的突厥大军分割包围在定襄周围各个击破，颉利又是心痛又是恼怒，此时如果他果断率部北还，唐军的力量究竟是否足以支撑一场深入漠北的长途作战便会成为一个问题，然而对于颉利而言，此刻北还的必然结果就是放任在定襄附近过冬就食的部族和牲畜群被唐军屠杀掠夺，即便绝大多数人能够逃过唐军的扫荡回到漠北，庞大的牲畜群也回不去——回去了也会被严寒和粮荒活活饿死。无论怎么看，即便北方没有一个叫做薛延陀的部落在突厥汗国的卧榻之侧虎视眈眈，如果在这个季节强行北还，回到漠北的绝大多数突厥人都将避免不了在饥荒当中被饿死的凄惨命运。为了争取时间求得一线喘息之机，为了能够将李靖的大军拖住，为了能够挨过这噩梦般的几个月时间，为了支撑到贞观元年的夏天，为了为突厥汗国多保留一分种子和元气，颉利遣使乘快马星夜向长安发出了求和的降表。
大唐皇帝李世民在七天后接到了颉利请降表章，连夜召集重臣廷议。廷议中文武臣僚发生了激烈争执，以淮安郡王太常寺卿李神通、河间郡王李孝恭、梁国公尚书左仆射房玄龄、侍中王珪、秘书监参与朝政魏徵为代表的一派势力主张接受颉利归顺，封其于榆林之北以制衡突利；而以江夏郡王左金吾卫大将军李道宗、赵国公开府仪同三司长孙无忌、右骁卫大将军侯君集、大理寺卿参与朝政戴胄为代表的一干臣子则主张乘胜追击，不给颉利以喘息恢复之机，总揽征北粮秣事的尚书右仆射蔡国公杜如晦病重，未能参与廷议。
李世民经过慎重考虑，最终召突厥使臣上殿，严厉斥责颉利可汗背盟不义残民弃友十大恶状，同时允其归顺，召其来朝待罪。他当殿任命皇帝旧臣唐俭为鸿胪寺卿、出使突厥使臣、假节钺。翌日，风烛残年的唐俭在一队唐军的护送下离开了长安，与突厥使臣一起赶奔千里之外的突厥牙廷宣示大唐皇帝敕旨。
然而令大臣们百思不得其解的是，唐俭一离京，皇帝似乎便把这个茬忘了，绝口不再提起此事。就是朝堂之上有臣子提及，皇帝也往往将话头岔开，顾左右而言他。更加令臣子们纳闷的是，皇帝竟然连一道暂缓进兵的敕书都不给前线发出，似乎完全忘记了前方还有将近十万大军在等待着他的最后命令。