在歷史上，東突厥一直是中原王朝最強勁的對手。在貞觀四年（公元630年）李靖平定東突厥之前，它也是唐帝國最大的心腹之患。自從其覆滅之後，大唐帝國的北疆基本上就平靜了，除了突厥余部車鼻可汗在貞觀末年發動過一次小小的叛亂之外，東突厥的降眾大多數時候都還算老實。但是這些年來，眼見唐帝國在吐蕃的打擊下連遭慘敗，國力大不如前，沉寂了將近半個世紀的突厥人終於坐不住了。
調露元年十月，單于大都護府轄下的阿史德家族率先揭起了反旗。
阿史德家族分為兩部：一部由阿史德溫傅統領，一部由阿史德奉職統領。兩部同時起兵，擁立阿史那泥熟匐為可汗。隨後，原東突厥境內的二十四州酋長也紛紛起兵響應，一時間，叛亂部眾多達數十萬人。
消息傳來，朝廷大為震驚，高宗急命單于大都護府長史蕭嗣業率部平叛。一開始，平叛戰役進展順利，所以蕭嗣業就起了輕敵之心。其時正逢天降大雪，唐軍更無戒備，突厥叛軍遂對唐軍發動夜襲。蕭嗣業猝不及防，狼狽拔營而走，唐軍大潰，被俘和陣亡者不計其數。隨後，蕭嗣業因戰敗之罪被流放桂州，兩名副帥也均被革職。
此次慘敗令高宗又驚又怒。他意識到，如果不慎重選擇一位真正具有才幹的統帥，勢必無法撲滅東突厥的叛亂。
十一月，高宗經過慎重考慮，終於鎖定了一個最合適的人選。
他，就是初唐歷史上最傑出的軍事家和政治家之一——裴行儉。
裴行儉是絳州聞喜縣人，父親裴仁基是隋朝將領，曾任河南討捕使，後來歸附李密、王世充，武德初年曾密謀歸唐，因事泄被王世充所殺，武德中期被追贈為原州都督。裴行儉幼年時以父蔭入弘文館就讀，於貞觀中期參加科舉考試，考中明經科，開始進入仕途，任左屯衛倉曹參軍。當時，他的頂頭上司恰好是左屯衛中郎將蘇定方。蘇定方對他頗有好感，於是「盡以用兵奇術授行儉」（《舊唐書·裴行儉傳》）。
永徽年間，裴行儉經過六次升遷，當上了長安令一職，但緊接著就遭遇了他仕途上最大的一次挫折。永徽六年（公元655年），裴行儉因反對高宗立武昭儀為皇后，被逐出長安，貶至西域，任西州都督府長史。可是，仕途挫折並沒有磨掉裴行儉的銳氣，反而磨鍊了他的意志，激發了他建功立業的雄心壯志。此後十年間，裴行儉在西域邊陲多有建樹，遂於麟德二年（公元665年）升任安西大都護。
幾年後，政績卓著的裴行儉又被調回朝中擔任吏部侍郎。在此任上，裴行儉再次展現出非凡的政治才華，創造了著名的詮注法，作為官吏選拔和升降的標準。所謂詮注法，就是在選拔官吏的時候從身、言、書、判四個方面進行考察：身，要求體貌豐偉；言，要求言辭辯正；書，要求楷法遒美；判，要求文理優長。先觀其書、判，再察以身、言，最後再註明其有何特長，以此標準來任命官吏。
由於此法具有一定的客觀性和可量化性，在當時算是比較先進的制度，所以一經頒行，就在唐朝成為定製。
除了在軍事上和政治上具有過人的才華之外，裴行儉也是初唐歷史上著名的書法家，尤工草書，與當時的禇遂良、虞世南等大家齊名。裴行儉曾不無得意地對人說：「褚遂良寫字時，一定要用上好的筆墨；不擇筆墨而能寫出一手好字的，大約就只有我和虞世南了。」
調露元年五月，也就是在東突厥的阿史德家族發動叛亂的半年之前，西突厥的貴族阿史那都支就已暗中聯合吐蕃，侵逼安西，並密謀重建西突厥。情報傳回長安後，朝臣們紛紛建議出兵討伐。由於當時李敬玄、劉審禮剛剛敗於吐蕃，帝國元氣未復，不宜再出動大軍西征，所以裴行儉力排眾議，向高宗提出了一個智取西突厥之策。
在取得高宗的同意後，裴行儉率副將王方翼，以護送波斯王子泥涅師歸國為名，向西突厥進發，在途經阿史那都支的駐地時，趁其不備將其生擒，從而兵不血刃地平定了西突厥的叛亂。
裴行儉的智慧和膽識頓時贏得了朝野上下的交口讚譽，同時也讓高宗大為嘆服。
正因為裴行儉在政治、軍事等多方面的能力都相當突出，並且擁有極為豐富的經驗，所以高宗此次才會親自點名，讓他擔任北征軍的統帥。
這一年，裴行儉已經年逾六旬。
出征之前，高宗專門設宴為裴行儉餞行，對他說：「卿有文武兼資，今授卿二職。」（《資治通鑒》卷二○二）隨即任命裴行儉為禮部尚書兼檢校右衛大將軍。由於當時的左衛大將軍由英王李哲掛名，所以裴行儉實際上就成了京師宿衛部隊和出征野戰部隊的最高軍事統帥。於此足見高宗對他的倚重和信任，也足以表明此時的裴行儉已經成為大唐帝國數一數二的名將。
調露元年年底，帝國的北征軍集結完畢，由主帥裴行儉親率十八萬主力，另以豐州都督程務挺為西路軍，以幽州都督李文暕為東路軍，兩路皆受裴行儉節制，兵分三路直取東突厥。
為了一舉平定東突厥的叛亂，唐帝國此次一共出動了三十多萬大軍，其動員兵力之多，為高宗登基以來所僅見。
永隆元年（公元680年）春，北征軍進抵朔川（今山西朔州市境內），與東突厥的前鋒部隊已經近在咫尺。由於在此次北征之前，東突厥叛軍曾成功偷襲蕭嗣業的運糧隊，所以裴行儉料定，此次突厥人一定還會故伎重施。於是他將計就計，挑選了一些老弱殘兵偽裝成運糧部隊，負責押送三百輛糧車，同時在每輛車中隱藏五名勇士，一律裝備勁弓和長柄大刀，專等突厥人上鉤。
果不其然，唐軍的「運糧隊」剛出發不久，東突厥的偷襲部隊便呼嘯而至。按原定計畫，那些押送糧草的老弱殘兵立刻一鬨而散。突厥人搶了糧車後，毫無戒備，紛紛下馬飲水。就在此時，埋伏在糧秣車中的唐軍勇士突然衝殺出來，東突厥軍猝不及防，頃刻間便都成了唐軍的刀下之鬼。
首戰告捷之後，唐軍主力迅速北上，於三月進抵黑山（今內蒙古包頭市北），在此與東突厥叛軍的主力展開決戰，一戰便將其擊敗，生擒叛軍首腦之一阿史德奉職。
經此一役，東突厥叛軍元氣大傷，軍心開始動搖，當初參加叛亂的二十四個部落個個心懷鬼胎，都想要自我保全。可汗麾下的幾個部落酋長經過密商，最後乾脆刺殺了新立可汗阿史那泥熟匐，砍下他的首級投降了唐軍。
其餘部眾不敢再與唐軍交鋒，隨後便在阿史德溫傅的率領下倉皇退守狼山（陰山）。
北征軍的東、西兩路尚未出擊，裴行儉的中路主力就已基本平定了叛亂。捷報傳至長安，高宗大喜過望，即命戶部尚書崔知悌到前線去慰勞官兵，並處理善後事宜，同時命裴行儉班師回朝。
高宗之所以急著把大軍調回，目的是要應付日趨緊張的吐蕃戰事。
這一年，吐蕃攻陷大唐西南的軍事重鎮安戎城（今四川理縣西），致使西洱諸胡（今雲南洱海湖一帶）全部投降吐蕃。隨後，吐蕃完全佔據了羊同（今西藏西北部）、党項（今四川西北部）以及諸羌的地盤，向東威脅大唐西部的涼州（今甘肅武威市）、松州（今四川松潘縣）、茂州（今四川茂縣）、巂州（今四川西昌市），南部邊境與天竺接壤，西陷安西四鎮，北抵東突厥，疆域縱橫萬餘里，其勢力空前強大，如日中天。
裴行儉班師時，無論是高宗本人，還是朝中的大臣們，幾乎都認定東突厥的叛亂已經平息。
然而，他們萬萬沒有料到——東突厥殘部並未放棄復國的念頭。
很快，他們就將捲土重來。
斬草而不除根的結果，就是給對手以喘息之機，並且讓對手變得比原來更加強大！
永隆二年（公元681年）正月，東突厥的一個酋長阿史那伏念又在部眾的擁戴下自立為可汗，隨後又與叛亂首謀阿史德溫傅聯手，重新糾集了叛亂各部，於是聲勢復振。
裴行儉再度臨危受命，率右武衛將軍曹懷舜、幽州都督李文暕，第二次踏上了北征之路。
三月，唐軍前鋒曹懷舜部剛剛越過邊界，就得到一個來源不明的情報，說阿史那伏念和阿史德溫傅正在陰山北面的黑沙巡視，隨從騎兵不足二十人。曹懷舜為了搶一個頭功，當即親率一支精銳騎兵直撲黑沙。可到了目的地後，不要說突厥可汗，連一個鬼影都沒見著。曹懷舜大為沮喪，只好往回撤。
當人困馬乏的曹懷舜部撤至長城北面時，突遇阿史德溫傅。雙方進行了一次小規模的遭遇戰，隨即各自引兵而去。此時，唐軍的第二梯隊李文暕、副將劉敬同也已率部越過長城，與曹懷舜會師於橫水。就在這時候，阿史那伏念的主力突然出現，而阿史德溫傅也迅速折返，與阿史那伏念合兵一處，將唐軍團團包圍。
由於曹懷舜此前誤信假情報，導致部隊長途奔襲，消耗了大量體力，此刻又是倉促迎戰，戰鬥力明顯不如突厥人。所以曹懷舜不敢戀戰，只好和李文暕部一起結成方陣，且戰且退。