復唐朝在嶺外地區的政治主權。
天寶十載正月，安西節度使高仙芝入朝，獻所擒突騎施可汗，突厥酋長、石國王、車師王，加仙芝開府儀同三司。可見高仙芝主持的西域反攻確已取得了初期的勝利。
高仙芝旨在恢復唐朝在河中地區勢力的行動自然會遭到阿拉伯帝國的反擊，怛羅斯戰役終於在天寶10年爆發。這是一場遲早要打的戰役，唐朝要恢復在中亞的霸權就必須擊敗阿拉伯，而阿拉伯要完全控制中亞則必須擊敗唐朝。
當時唐朝方面，主將是高仙芝，副將為李嗣業，別將為段秀實，兵力為安西都護府二萬漢軍，盟軍拔汗那以及葛邏祿部一萬人。
高仙芝時代“凡鎮兵四十九萬，安西節度兵二萬四千”，怛羅斯之戰居然出動安西都護府八成以上的兵馬，說明這次高仙芝是下了血本的，也是對即將和阿拉伯的大戰有心裡準備的。
唐軍雖說是馬步混合部隊，但是唐軍的步兵均有馬匹，平時以馬代步，作戰的時候才下馬作戰，戰鬥力極為強大。
阿拉伯方面的主將是阿拉伯的呼羅珊總督阿布。手下大將為齊雅德，兵力為呼羅珊本部宗教戰士四萬人，加上已經被阿拉伯控制的阿姆河與錫爾河流域的幾乎所有屬國的兵力十餘萬，總兵力當在十五萬至二十萬之間。
在兵力方面，阿拉伯聯軍是佔據了絕對的優勢的。在素質方面，呼羅珊是是阿拉伯歷代經營的軍事重鎮，又是阿拔斯王朝起家的地方，呼羅珊騎兵的素質在阿拉伯帝國中當屬翹楚，都是精銳。
地理方面，觀察地圖以及結合史書就可以看出。高仙芝翻越蔥嶺，“深入七百餘裡”，其實已經在阿拉伯的地盤上作戰，阿拉伯在補給，情報等方面佔了絕對的優勢。
兵器方面，唐軍步兵均用陌刀，威力極大，列陣而出則“如牆而進”，肉搏時候威力不減，史載李嗣業用陌刀肉搏“當嗣業刀者，人馬俱碎”。
騎兵方面則是輕重騎兵結合，一般使用馬槊，在近身肉搏時候則是用橫刀，也就是現在所稱的“唐樣大刀”。
橫刀的鍛造技術在當時世界上是極為先進的，鍛造出來的刀鋒銳無比，而且步騎兩用，製造橫刀的技術後來被日本學去，成就了日本刀後世的聲名。
唐軍的鎧甲拋棄了魏晉的具裝鎧，演變為以明光鎧為代表的唐十三鎧，重量更加輕，但是防禦力卻大大的提升。
唐朝軍隊在武器上最大的優勢是擁有成熟的弩，唐軍一般使用四種弩，伏遠弩射程三百步，擘張弩射程二百三十步，角弓弩射程二百步，單弓弩射程百六十步在不同範圍均可以形成威脅。
阿拉伯軍隊在這方面顯然遜色不少，只有在馬匹方面阿拉伯人佔了絕對的優勢，阿拉伯馬是世界上最好的馬種，這是唐軍所不能相比的。
高仙芝消滅石國之後，大唐在中亞的勢力有所恢復，為了對抗高仙芝的進攻活動，阿拉伯聯合河中所有屬國準備進行反擊，高仙芝得到這個情報之後於天寶10年四月，從安西出發，準備先發制人。
在翻過帕米爾高原，越過沙漠，經過了三個月的長途跋涉之後，高仙芝在七月份到達了阿拉伯人控制下的怛邏斯，並且開始圍攻怛邏斯城。由於阿拉伯人早就在準備對安西四鎮的攻擊，在接到高仙芝進攻的訊息之後立即組織了十餘萬的大軍趕往怛羅斯城，雙方在怛邏斯河兩岸、今天的奧李…阿塔附近展開了決戰。
在高仙芝的指揮之下唐軍是極其善戰的，靠著步兵的強弓硬弩，高仙芝曾經佔有很大的優勢，騎兵甚至一度完全壓制了阿拉伯騎兵，但是由於阿拉伯聯軍數量極多，高仙芝無法取得最後的勝利。
戰鬥進行到第五天，形勢突變，唐軍戰鬥到傍晚之後，葛邏祿僱傭兵突然叛變，他們從背後包圍了唐軍步兵，並且