薛延陀之真珠可汗，聽聞太宗即將東行泰山進行封禪，其於是下令部屬積極備戰，以乘機取李思摩之地。
薛延陀真珠可汗聞上將東封，謂其下曰：「天子封泰山，士馬皆從，邊境必虛，我以此時取思摩，如拉朽耳。」（資治通鑑卷一百九十六）
真珠可汗命其子大度設發同羅、僕骨、回紇、靺鞨、霫等聯軍二十萬，度過漠南，屯於白道川，據善陽嶺以擊突厥。
乃命其子大度設發同羅、僕骨、回紇、靺鞨、霫等兵合二十萬，度漠南，屯白道川，據善陽嶺以擊突厥。（資治通鑑卷一百九十六）
此時，俟利苾可汗（即李思摩）不能抵御，其只好率領部落入長城，保朔州，遣使入朝告急。
俟利苾可汗不能御，帥部落入長城，保朔州，遣使告急。（資治通鑑卷一百九十六）
太宗知悉此事，遂命營州都督張儉率領騎兵，與奚、霫、契丹以軍事力量壓薛延陀之東部邊境。其又以李世勣、李大亮、張士貴、李襲譽分兵四路，抵制薛延陀對突厥之侵犯。事在貞觀十五年十一月。
癸酉，上命營州都督張儉帥所部騎兵及奚、霫、契丹壓其東境；以兵部尚書李世勣為朔州道行軍總管，將兵六萬，騎千二百，屯羽方；右衛大將軍李大亮為靈州道行軍總管，將兵四萬，騎五千，屯靈武；右屯衛大將軍張士貴將兵一萬七千，為慶州道行軍總管，出雲中；涼州都督李襲譽為涼州道行軍總管，出其西。（資治通鑑卷一百九十六）
眾將出行之前，太宗又對其授予對陣之法。簡言之，太宗之法為「不須速戰，俟其將退，一時奮擊，破之必矣」。
諸將辭行，上戒之曰：「薛延陀負其強盛，逾漠而南，行數千里，馬已疲瘦。凡用兵之道，見利速進，不利速退。薛延陀不能掩思摩不備，急擊之，思摩入長城，又不速退。吾已敕思摩燒剃秋草，彼糧糗日盡，野無所獲。頃偵者來，云其馬嚙林木枝皮略盡。卿等當與思摩共為掎角，不須速戰，俟其將退，一時奮擊，破之必矣。」（資治通鑑卷一百九十六）
薛延陀後來雖然遣使入見，請與突厥和親。
己亥，薛延陀遣使入見，請與突厥和親。（資治通鑑卷一百九十六）
可是，此無礙唐室之軍事行動。甲辰，李世勣敗薛延陀於諾真水。
甲辰，李世勣敗薛延陀於諾真水。（資治通鑑卷一百九十六）
且說薛延陀擊西突厥沙缽羅及阿史那社爾，皆以步戰取勝。其於是在侵犯突厥前，大教士兵以步戰，步戰之具體內容為「使五人為伍，一人執馬，四人前戰，戰勝則授以馬追奔」。
初，薛延陀擊西突厥沙缽羅及阿史那社爾，皆以步戰取勝；及將入寇，乃大教步戰，使五人為伍，一人執馬，四人前戰，戰勝則授以馬追奔。（資治通鑑卷一百九十六）
大度設率領三萬騎兵進逼長城，欲擊突厥，但此時思摩已逃走，大度設知不可得，遂遣人登城罵之。適逢李世勣領唐兵至，大度設懼，統領部隊自赤柯濼北走。世勣選麾下及突厥精騎六千追擊大度設，大度設連走數日，至諾真水，勒兵還戰，其佈陣亙十里。
於是大度設將三萬騎逼長城，欲擊突厥，而思摩已走，知不可得，遣人登城罵之。會李世勣引唐兵至，塵埃漲天，大度設懼，將其眾自赤柯濼北走。世勣選麾下及突厥精騎六千自直道邀之，逾白道川，追及於青山。大度設走累日，至諾真水，勒兵還戰，陣亙十里。（資治通鑑卷一百九十六）
突厥先與大度設戰，不敵。大度設乘勝追擊，遇上唐軍。薛延陀之將士萬矢俱發，唐軍之馬匹多因此而死。然而，世勣並未氣餒，其令士卒皆下馬，執長槊向前衝擊之。薛延陀之軍隊終全線潰敗，其馬盡為薛萬徹所收。
突厥先與之戰，不勝，還走。大度設乘勝追之，遇唐兵。薛延陀萬矢俱發，唐馬多死。世勣命士卒皆下馬，執長槊直前衝之。薛延陀眾潰，副總管薛萬徹以數千騎收其執馬者。（資治通鑑卷一百九十六）
薛延陀失去了馬匹，如失左右手，唐乘時進擊，薛延陀之軍隊勢力更弱。大度設後來領部眾逃返漠北，時值大雪，人畜凍死者什有八九。
薛延陀失馬，不知所為，唐兵縱擊，斬首三千餘級，捕虜五萬餘人。大度設脫身走，萬徹追之不及。其眾至漠北，值大雪，人畜凍死者什八九。（資治通鑑卷一百九十六）
太宗至此，可謂勝劵在握。然而，其不欲趕盡殺絕，其因此令薛延陀之使者告訴真珠可汗：「凡舉措利害，可善擇其宜」。
丙子，薛延陀使者辭還，上謂之曰：「吾約汝與突厥以大漠為界，有相侵者，我則討之。汝自恃其強，逾漠攻突厥。李世勣所將才數千騎耳，汝已狼狽如此！歸語可汗：凡舉措利害，可善擇其宜。」（資治通鑑卷一百九十六）
貞觀十六年（壬寅，公元六四二年）八月，癸亥，薛延陀真珠可汗遣其叔父沙缽羅泥孰俟斤來請太宗賜婚。
癸亥，薛延陀真珠可汗遣其叔父沙缽羅泥孰俟斤來請昏，獻馬三千，貂皮三萬八千，馬腦鏡一。（資治通鑑卷一百九十六）
在房玄齡支持下，太宗終於答允。
上謂侍臣曰：「薛延陀屈強漠北，今御之止有二策，苟非發兵殄滅之，則與之婚姻以撫之耳。二者何從？」房玄齡對曰：「中國新定，兵凶戰危，臣以為和親便。」上曰：「然。朕為民父母，苟可利之，何愛一女！」（資治通鑑卷一百九十六）
由太宗對待薛延陀之態度，我們再一次看出太宗之「以德報怨」（此亦是唐政權之光明處）。
