公元630年，唐军一举征服东突厥，又击败西突厥，唐太宗终于卸下了后顾之忧。他目光如炬，将注意力转向了塔里木盆地，意图重建唐朝在这一战略要地的霸权，确保丝绸之路的商贸通畅，也让文化交流的洪流畅行无阻。

在此之前，塔里木盆地的各个小王国早已在东西方文化的交汇中沉浮，库车的物质文明明显带有伊朗风格，而吐鲁番则更深受中原文化的熏陶。印度与伊朗的文化特征逐渐渗透到唐代的艺术美学中，焉耆更是成为当时著名的印欧文化中心，其精美的艺术仿佛从阿富汗远道而来，融合了希腊与佛教艺术风格。唐太宗凭借雄厚的文治与武功，在这些小国烙下了深深的中国印记，让中原的光辉在西域大地上闪耀。

632年，唐太宗通过军事压力迫使焉耆承认唐朝的宗主权；到了640年，焉耆因惧被吞并，竟联络西突厥试图反叛，被唐将郭孝恪果断平定。郭孝恪拥立焉耆王的弟弟龙栗婆准为王，然而648年，在龟兹人与突厥的支持下，薜婆阿那支废黜了龙栗婆准，夺取了统治权。

唐太宗派遣的阿史那社尔率军平定焉耆，他亲手砍下篡位者的首级，另立新王，巩固唐朝的统治。紧接着，阿史那社尔转而征讨拒绝纳贡的龟兹王国，这个王国联合西突厥抵抗，试图支持焉耆反唐。然而，支援龟兹的两支盟军先后被击败，龟兹顿时孤立无援，脆弱得如同风中残烛。龟兹王神花仓皇逃窜，阿史那社尔穷追不舍，直至阿克苏西部将其生擒。

与此同时，曾远赴西突厥求援的龟兹贵族汉名那利突然归来，在激战中突袭唐将郭孝恪，斩杀于阵前。阿史那社尔悲愤交加，展开了残酷报复：他攻破五座大城，砍下龟兹人一万余头，震动整个西域。唐朝随后立叶护为龟兹新王，并严加监督其统治。自此，龟兹昔日的辉煌和印欧文明的中心地位一蹶不振，成为历史长河中的残影。

一个世纪后，即8世纪下半期，龟兹虽然重新摆脱唐朝的统治，但掌握权力的已不再是昔日的印欧贵族，而是逐渐兴起的回纥突厥。喀什、于阗、莎车在唐太宗登基不久便归顺唐朝，此时唐朝的疆域已经延伸至帕米尔地区，整个中亚几乎在唐太宗的旗帜下臣服。唐高宗继位后，与回纥和突厥人结盟，彻底击败反叛的西突厥。西突厥咄陆部可汗逃至楚河流域，再被唐将苏定方追击至塔什干，并最终被塔什干交给唐朝。至此，唐高宗完成了唐太宗未竟的宏业，唐朝真正成为中亚的主宰。

然而，唐高宗统治时期，由于宫廷阴谋与权力斗争的操纵，辉煌难以延续，唐朝在中亚的影响力亦大幅衰减。665年，西突厥的弩失毕部与咄陆部相继脱离唐朝控制，吐蕃趁机夺取塔里木盆地的焉耆、龟兹、于阗和喀什四镇。更为复杂的是，曾在630年被唐太宗征服的东突厥汗国，在原王室后裔骨咄禄的领导下重新崛起，其势力集中于鄂尔浑河源部与杭爱山脉。突厥贵族暾欲谷因在汗国复兴中立下赫赫战功，且曾世袭唐朝行政职务，熟知中原政治与人文，成为骨咄禄的智囊与高参。 682年，骨咄禄和暾欲谷率军进攻山西北部，拉开了反叛唐朝的序幕。683年，骨咄禄焚毁妫州，随后洗劫绥远。六月，他们攻陷幽州与蔚州，残杀刺史并俘获丰州刺史，连山西西北的岚州亦未能幸免。684年秋，他们又直扑朔州，次年5月，忻州守军被突厥兵锋彻底击溃。687年4月，突厥人入侵昌平，当年秋季，再度侵犯山西朔平，却被唐军击退。

同一时期，唐朝宫廷风云突变。唐高宗逝世后，皇后武则天于683年掌权，她是一个专横而有天赋的统治者，国内行专制，外交却兼施恩威。694年，唐朝重新征服塔里木全境，但武后始终难以防范东突厥的骚扰。虽曾联合突骑施夹击东突厥，骨咄禄却不仅击败突骑施，更让突骑施可汗乌质勒承认其宗主权，使这次联合行动彻底失败。

691年，骨咄禄可汗去世，其弟默啜继位。默啜统治下的东突厥达至鼎盛，他在对唐关系中自居仲裁者，公开反对武后篡权，轻蔑地拒绝唐宫联姻请求，并威胁若李氏皇朝被废，他将大举入侵。然而，言辞虽冠冕堂皇，他对唐领土的侵犯却从未停歇。694年与698年，他两次侵入宁夏灵州和北京蔚州，屡次征获丰厚俘虏与战利品。

默啜不仅征服了东方拔野古部与北方黠戛斯人，还以武力使西突厥的咄陆部与弩失毕部归顺，实现了突厥的再统一。但随着他年事渐高，不满暴政的部落首领纷纷叛变，拔野古部率先设伏致其兵败身亡，其首级被送往长安，象征性效忠唐朝。 默啜一死，东突厥内部立即陷入群雄割据、内乱频仍。其侄阙特勤借副手权威发动政变，杀死默啜之子及前朝辅臣，仅留下暾欲谷，并推默棘连继位。716年至734年，默棘连在蒙古地区执掌权力，他耗尽心力平定叛乱部落，勉力维持东突厥汗国的存续。 默棘连曾欲以入侵中原弥合内战创伤，但遭年迈暾欲谷反对；设想让突厥人定居生活，也被劝阻。718年，他在暾欲谷劝解下向唐玄宗求和。唐玄宗拒绝，并联合拔悉密部和契丹夹击东突厥。在暾欲谷调停下，默棘连击败拔悉密部，与唐朝达成议和，建立友好关系。731年，阙特勤去世后，唐玄宗为示友好，在默棘连为其刻的祭文上补充汉字碑文。 734年，东突厥正值文明潮流之际，默棘连却被大臣毒死，引发一连串动乱，最终汗国分崩离析，其后权力落入阙特勤之子乌苏米施手中。乌苏米施面对拔悉密部、回纥部与葛逻禄部三大叛乱部落的挑战，744年被拔悉密部所杀，其首级送至长安。东突厥王室残余于743年逃入中原。 在葛逻禄部的助力下，回纥部最终夺取蒙古帝国，其首领骨力裴罗在额尔浑河上游称汗，号骨咄禄毗伽阙可汗，唐朝予以承认，册封其为怀仁可汗，其统治疆域从阿尔泰山延伸至贝加尔湖。至此，东突厥汗国彻底被回纥帝国取代，历史的车轮又翻开了新的一页。