高仙芝怕兵将畏险不敢前进，就偷偷派二十名骑兵，穿上阿弩越胡的服装来迎接，他先对部将说：“阿弩越胡来迎接了，我没有担心了。”到了山边，兵将不肯下山，说：“您把我们带到哪里去？”碰上先派出的二十人来了，声称“：阿弩越胡来迎接大军，我们已切断了娑夷桥。”高仙芝马上假装高兴，命兵将都下山。娑夷水（即今克什米尔西北吉尔吉特之北的印度河北岸支流）即古弱水，水上架有一座藤制桥，是小勃律通往吐蕃的唯一之路，断桥则吐蕃不能入援。高仙芝奉迎之语后，假装闻讯欢喜，兵士听后，畏惧心理顿消，唐军得以迅速下岭，向阿弩越城进发。
又过了三天，阿弩越城守军果然派人前来请降。次日，唐军顺利进入城中。入城以后，高仙芝先令将军席元庆、贺娄余润率兵先修桥梁、道路。为了避免强攻造成大的伤亡，高仙芝决定用“假途灭虢”之计智取孽多城。次日，高仙芝令席元庆率1000余众行至小勃律首府孽多城下，对小勃律王说：“不取汝城，亦不斫汝桥，但借汝路过，向大勃律去。”城中有五六个首领，皆死心塌地投靠吐蕃。但高仙芝对此也早有准备，席元庆依计而行，果然俘获小勃律众大臣。小勃律王及吐蕃公主慌忙逃入石窟躲避，使唐军一时无法找到他们的踪迹。高仙芝率唐军主力到达后，首先处死了那五六个首领，然后急令席元庆率军砍断通往吐蕃的藤桥。藤桥离孽多城有六十里，席元庆在日落时终于将藤桥砍断。藤桥刚砍断，吐蕃兵马已至婆夷水东岸，但桥已砍断，这座藤桥长有一箭之地，修复需要一年的时间，吐蕃兵马只得隔水观望，束手无策。接着，高仙芝又派人招谕小勃律王，小勃律王得知吐蕃兵众被隔在水东，援军路绝，生路无望，只得携公主出降，其国遂平。 自平定了小勃律国之后，唐军声威大震，拂菻、大食诸胡七十二国都震惊投降归附了。
凯旋而归
天宝六年（747年）八月，高仙芝押着小勃律国王和吐蕃公主经赤佛堂路凯旋而归。九月，行至婆勒川连云堡，与边令诚会师，一起返回。九月末，高仙芝回军至播密川，即令刘单起草捷报，并派中使判官王廷芳进京告捷。由于事前未告诉四镇节度使夫蒙灵察，招致了他的妬嫉与怨恨。当高仙芝一行人回到河西时，夫蒙灵察不派一人前来迎接慰劳。一见面，就大骂高仙芝：“高丽奴才，于阗使你从谁那里得到的？”高仙芝忧惧不安，回答说：“是御史中丞您的大力栽培。”夫蒙灵察不依不饶，又问：“焉耆镇守使、安西副都护、都知兵马使，都是从谁那里得到的？”
高仙芝回答说：“也是御史中丞您的大力栽培。”夫蒙灵察说：“知道这些，捷报不经过我就敢上奏，是为什么？奴才该杀，看你刚立了功，饶了你。”高仙芝不知如何是好。边令诚秘密对朝廷报告了这事，并且说：“如果高仙芝立了功却忧愁而死，以后谁会为朝廷卖力呢？”皇帝就提升高仙芝任鸿胪卿、代理御史中丞，代替夫蒙灵察任四镇节度使，下诏命夫蒙灵察回京，他害怕了。高仙芝早晚拜见他，像过去一样行礼，他更惭愧了。副都护程千里，衙将毕思琛，行官王滔、康怀顺、陈奉忠等人都曾在夫蒙灵察面前说过高仙芝的坏话。
高仙芝上任后，把程千里喊来骂道：“您外表是个男子，但内心却像个娘们，是为什么？”又对毕思琛说：“你夺走了我城东的一千石种子田，还记得吗？”毕思琛回答说“：是您赏给我的。”高仙芝说：“那时我怕你的威风，哪里是因可怜赏给你的呢？”他又把王滔喊来，想打他们，过了一阵，把他们都放了，说：“我的气出了。”因此全军都安心了。
高仙芝出任安西四镇节度使后，以封常清为庆王府录事参军，充节度判官，赐紫金鱼袋。不久，又加朝散大夫，专门负责四镇的仓库、屯田、甲仗、支度、营田等事宜。以后高仙芝每次出征，常令封常清为留后使。
否极泰来
天宝八年（749年），高仙芝入朝，加特进，兼左金吾卫大将军同正员，一个儿子也被授五品官。
同年十一月初五，吐火罗叶护失里怛伽罗上表请求唐朝出兵，高仙芝奉命出军。从安西到竭师国（今巴基斯坦奇特拉尔）的距离还要远于小勃律，由于有了第一次远征的经验，高仙芝这次准备更加充分，加上形式对唐军有利，唐军的行军虽然艰苦，但却很顺利。天宝九年（750年）二月，高仙芝击败了竭师国的军队，俘虏了竭师王勃特没。三月十二日，唐廷册立勃特没的哥哥素迦为朅师王。
经过这两次的征战，使唐朝在对吐蕃的战争中取得了全面胜利，唐朝也发展到了其顶峰。同时高仙芝也为自己赢得了极大的声誉，被吐蕃（今青藏高原）和大食誉为山地之王。高仙芝虽然取得了巨大的成就，但他的一个弱点就是贪婪，这个弱点在他处理民族关系时暴露无疑。
当时大食（阿拉伯帝国）勃兴于西南亚地区，并不断向东扩张，中亚的安国、火寻、戊地、石国、吐火罗等国屈服，让它们按时交纳沉重的赋税。唐与大食（阿拉伯帝国）在争夺西域的统治地位时发生了矛盾。由于唐朝在西域实施了有效的对策，有效地遏止了大食向东继续扩张的势头。当时由于唐玄宗有好大喜功，使唐朝边帅经常不顾大局，肆意作成作福。西域的边帅也不例外。这些行为都严重损害了唐朝和西域各国的关系，从而导致边疆出现不稳定的局面。
当时地处中亚的石国（昭武九姓之一，都城拓折城，在今乌孜别克斯坦塔什干）地处丝绸之路，农业发达，居民善于经商，可谓富甲西方。高仙芝垂涎于石国力财富，想要掠为己有。天宝九年，高仙芝诬告石国王“无蕃臣礼”，领兵前去讨伐。其实石国与唐朝关系还是不错的，据《册府元龟》卷971记载，自从他继位后，对唐朝一直朝贡不断：天宝二年（743年），遣女婿康国大首领泰染缅献方物；天宝五年（746年）。遣使献骏马十五匹，石国副王伊捺吐屯屈也遣使献方物；天宝六年，遣使献马，天宝八年（749年），还派王太子远恩入关朝觐。对比西域各国，石国国王对唐朝的态度可以说是比较恭顺和真诚的。
石国国王那俱车鼻施继位之后，因为对唐朝忠诚，曾被唐玄宗册封为怀化王，并赐予优待和免罪的证明——铁券。所以当唐军到来后，那俱车鼻施同意高仙芝的约和。高仙芝假意遣使者将那俱车鼻施骗到长安，然后趁乘其不备，出兵掩袭，俘虏石国部众。随后高仙芝纵兵杀掠，甚至连老弱病残都不肯放过。这次行动，高仙芝共获石国“瑟瑟十馀斛，黄金五六橐驼，其馀口马杂货称是，皆入其家。”高仙芝从石国回军的途中，又诬蔑突骑施反叛，攻打了突骑施，俘虏了移拨可汗。
与石国一样，突骑施也是当时西域各国中与唐朝关系最亲密的国家之一。石国与突骑施的被攻打，引起当地民众的反抗，唐军因此大肆镇压，被害者除石国的老弱之外，多为在石国贸易的昭武九姓的胡商。于是，高仙芝在向朝廷报功队又多了一项“破九国胡”。
天宝十年（751）正月二十四日，高仙芝入朝，献其所俘获的突骑施可汗、吐蕃（今青藏高原）酋长、石国王、朅师王。那俱车鼻施行至长安的西北的开远门时，被唐玄宗所杀。移拨可汗也被处斩。唐玄宗以高仙芝功勋卓著，加授开府仪同三司。大概是不长时间，唐玄宗识破了高仙芝西征的底细，迁就了高仙芝，没有治他的罪，所以高仙芝及其部下虽有灭国之功，但却没得到重赏。不久，唐玄宗任命高仙芝为武威太守，并代安思顺为河西节度使，欲将其调离西域。但由于安思顺讽劝部下“割耳捴面”苦苦相留。此时监察御史裴周南也上奏，故此令未能实行，遂改任右羽林大将军。
由于高仙芝的一系列的错误行为，使唐朝在西域的威望大大下降，“由是西域不服”。石国王子逃到诸胡部落，将高仙芝欺诱贪暴之事遍告诸胡昭武。诸胡部落大怒，就暗中联合大食国欲共攻安西四镇。大食遂以此为借口，实施其扩张计划。
高仙芝获知此事后，收中不安，遂决定先发制人。四月，高仙芝亲率蕃、汉兵3万攻打大食。唐军深入大食国境700余里，到怛罗斯城（又作咀逻私，即今哈萨克斯坦共和国东南部江布尔城），与大食军遭遇（参见怛罗斯之战）。双方激战五日，未见胜负。在双方相持的重要时刻，唐军中的葛罗禄部众突然叛变，与大食夹击唐军，高仙芝大败，乘夜间逃跑。由于道路阻隘，拔汗那部众又在前面挡住去路，人马壅塞道路，幸亏右威卫将军李嗣业奋起大棒，为他杀开一条血路，才得以逃脱。这次战役，“士卒死亡略尽，所余才千余人”。…
