唐朝在中亚扩张和征服是真的。在此期间，与向东扩张的阿拉伯帝国（黑衣大食）在中亚的怛罗斯发生会战。唐军战败，但阿拉伯帝国也是惨胜。两国之后在中亚对峙，没有发生进一步战斗。所以唐军没有扩张到阿拉伯占领的西亚地区。
怛罗斯之战（怛，音dá）是唐朝安西都护府的军队与阿拉伯帝国的穆斯林、中亚诸国联军在怛罗斯相遇而导致的战役。怛罗斯所在地还未完全确定，但应在葱岭（今帕米尔高原）以西、吉尔吉斯斯坦与哈萨克斯坦的相邻边境、塔拉兹地区。战役的发生时间在天宝十年（751年7月-8月）。以阿拉伯帝国惨胜告终。这是阿拉伯与大唐几次边境冲突中唯一一次打胜安西军。此战对唐朝、阿拉伯双方的疆域几乎没有影响。战后，唐朝仍然控制西域，并且继续扩张。754年唐朝在西域、中亚的势力到了极盛。唐朝最后退出中亚争夺的根本原因，并不是怛罗斯之败，而是安史之乱。由于安史之乱爆发，即使是怛罗斯之战获胜，唐朝依然会退出中亚。
怛罗斯会战经过：天宝九年（750年）高仙芝奉命出军，击破亲附吐蕃的车师国，俘虏其国王勃特没。这两次艰难的远征使得高仙芝在西域获得了极大的声誉。此时，中国已经成为塔里木地区、伊犁河流域和伊塞克湖地区的占有人和塔什干的宗主，他控制了帕米尔山谷地区，成了吐火罗地区，喀布尔和克什米尔的保护者，高仙芝俨然是大唐在中亚的总督。天宝九年（750年）高仙芝还击破了石国及突骑施。 高仙芝以石国“无番臣礼”为由，征讨石国。石国请求投降，高仙芝允诺。不久高仙芝违背承诺，掳走石国国王及其部众，格杀老人与小孩，搜取财物。 天宝十年（751年）正月，高仙芝入朝，将被俘的几位国王献于玄宗面前，高仙芝被授予右羽林大将军，并将石国国王斩首。此时高仙芝达到了征战生涯的最高峰。侥幸逃脱的石国王子遂向黑衣大食（阿拉伯阿拔斯王朝）求救。高仙芝先发制人，主动进攻大食。高仙芝率领大唐联军长途奔袭，深入七百余里，最后在怛罗斯与大食军队遭遇。怛罗斯城是石国的第二大据点，《新唐书·石国传》“怛罗斯城，石国常分兵以镇之。”这也是高仙芝与大食在此相遇的重要原因。距离怛罗斯城不远的撒马尔罕，早已是大食兵聚集的据点。高仙芝并不知大食的意图。而且唐在葱岭以西的属国分散部署，一时很难集结。为了阻止大食的东进，以攻为守，远征大食对于深谙兵法的高仙芝来说似乎成为可行手段。 刚刚平定布哈拉和粟特的叛乱的阿拉伯大军南下，恰好与高仙芝大军相遇在怛罗斯河。高仙芝于天宝十年（751年）四月，从安西出发。在翻过帕米尔高原（葱岭），越过沙漠，经过了三个月的长途跋涉之后，高仙芝在七月份到达了阿拉伯人控制下的怛逻斯，并且开始围攻怛逻斯城。由于阿拉伯人早就在准备对安西四镇的攻击，在接到高仙芝进攻的消息之后立即组织了十余万的大军赶往怛罗斯城，双方在怛逻斯河两岸、今天的奥李-阿塔（Aulie-Ata今江布尔）附近展开了决战。在高仙芝的指挥之下唐军骁勇善战，靠着步兵的强弓劲弩，唐军曾经占有很大的优势，唐骑兵一度完全压制了阿拉伯骑兵。但是由于阿拉伯联军数量极多，高仙芝无法取得最后的胜利。史载战斗持续了五日，第五日傍晚，葛逻禄（Qarluq）番兵突然反叛，从背后包围唐步兵，并且断绝了他们与骑兵的联系。阿拔斯王朝联军乘唐军发生混乱的机会，出动重骑兵主力突击唐步兵。高仙芝受到阿拉伯与葛逻禄部两面夹击，无力支撑，终溃不成军。高仙芝、副将李嗣业和别将段秀实收拢残部，向安西方向败退，途中恰逢大唐联军的拔汗那兵也溃逃至此，兵马车辆拥挤堵塞道路。李嗣业恐阿拉伯追兵将及，杀死百余名拔汗那军士才得以率先通过。两万人的唐安西军，最后只剩数千名人。