高宗李治即位后，唐与吐蕃的战争逐渐增多，规模也日益扩大。高宗咸亨元年(670年)，吐蕃攻陷西域十八羁縻州，又联合于阗(今新疆和田)攻陷龟兹(今新疆库车)的拨换城(今新疆阿克苏)；唐朝被迫罢龟兹、于阗、焉耆(今新疆焉耆)、疏勒(今新疆喀什)等四镇；此前数年，吐蕃已攻灭吐谷浑，占有其地。唐高宗任命阿史那忠为西域行军大总管，出征西域；任命薛仁贵为逻娑(今西藏拉萨)道行军大总管，进攻吐蕃并援送吐谷浑还故地。此役，唐军出动10余万人，欲长驱直入，一举击败吐蕃。唐军进至大非川(今青—海共和西南)后，薛仁贵以路险带辎重行军不便，率先头部队轻装前进，在积石河口击退吐蕃军，驻军乌海(今青海兴海西南)等待唐军主力到达。唐军主力未能轻装前进，行动迟缓，未至乌海即遭20万吐蕃军的袭击，大败退走，辎重也全部丢失。薛仁贵退守大非川。吐蕃相论钦陵率大军40余万进攻唐军。唐军伤亡殆尽，薛仁贵被迫与吐蕃约和退军。