陈寅恪曾经说过，唐代武功是中国历史上前所未有的“盛业”，而《新唐书》216卷《吐蕃传下》则云:“赞:四夷有弗率的，都是利兵移之，唐兴之后才犁其廷。但在这个巅峰时期，唐军遭受了中华人民共和国成立以来最大的军事失败——薛仁贵10多万军队在大非川遭到吐蕃军队的毁灭性打击。从此，唐军再也没有涉足过乌海(今托索湖)以西地区。
唐朝武功达到高宗时期，东突厥在贞观初年被击败；西突厥实力弱，不是腹心之患。唐朝在西域设立了四个城镇；北方代突厥出现的薛延陀也在太宗晚年被击败；杨迪皇帝时期多次攻击的高丽于总章年间被淘汰；此前，百济已被唐水师占领，日军前来干涉并被压制。唐军为世界感到骄傲。
事实上，唐朝和吐蕃在大非川战役前已经打了一场仗，但影响不大。贞观十五年(641)松赞干布向唐求婚，不得攻打松州，唐军反击。这是唐蕃战争最早在文字记载中看到的。随后，在龙朔二年(662)十二月，苏海政讨龟兹、疏勒时，弓月引吐蕃帮忙，“海政以师老，不敢打，于是以军资贿吐蕃，约和还。“这是吐蕃和唐朝在西域军事对抗的最早记录。
为了救援属国，发生了大非川战役。据《旧唐书》介绍，“(吐蕃)后与吐谷浑不和，龙朔、林德中递相表演，各论曲直，国家依违，未为与夺。吐蕃怨恨不已，随后率兵打败吐谷浑，吐谷浑大败，河源王慕容诺碗和弘化公主脱身走投凉州，派使告急。咸亨元年(670)4月，诏书以右卫大将军薛仁贵为逻萨道行军总管，左卫外将军阿史那道真，右卫将军郭待封为副，率众十余万。表面上看是为了吐谷浑复国，薛仁贵实际上实施了围魏救赵的战略，迫使吐蕃撤回西域主力军。
唐军“以逻旋为师名，也许有胜利后直捣黄龙之意”。 战前，唐方雄心勃勃，大胆而深入。据《旧唐书》83卷《薛仁贵传》报道。唐军在大非川分兵，主力军由薛仁贵率领，行李部队由郭待封率领。原作战计划是行李部队在大非岭设置栅栏，主力部队迅速前进。
唐军的冒进给了吐蕃军队每一次突破的机会。薛仁贵到达河口时，打破了吐蕃部队，然后撤退到乌海城。主力出发后，郭没有在大非岭建立阵地，而是继续前进。他一到乌海，就被突如其来的吐蕃军队击败。所有的行李和军粮都损失了。薛仁贵不得不撤退，没有供应，他在大非川遭到了吐蕃军队的毁灭性打击。虽然这场战争被称为“大非川战役”，但实际上胜败取决于乌海。乌海(托索湖)自古以来就是青藏高原上的主要交通道路，文成公主经过这里，海拔约4000米。
疾病也削弱了疲惫的唐军的战斗力。薛仁贵的部队经历了从低海拔向高海拔快速前进的过程。青藏高原本身就是一个地形复杂、起伏起伏的高原。唐军出发地点位于姗州(今青海省乐都县)，海拔约2300米，高山(原)反应的可能性很小。在海拔4000米以上的乌海，相当多的人会有山（原）反应，有急性肺水肿和心脏病的风险，而大多数人会头晕、头痛、心悸、腹泻和疲劳。更何况薛仁贵指挥部队“轻锐倍道”，也就是说从低海拔地区快速推进到高海拔地区，缺乏适应高原环境的必要时间，体力消耗一定很大，后果会更严重。
大非川战役结束后，高宗曾对薛仁贵说：“云清乌海城下有人从不打贼，导致失败。我讨厌的人只是这样。”这表明薛仁贵涉嫌消极避战，这与他在战役初期大胆深入敌人的勇气形成了鲜明对比。大非川战败，“薛仁贵和郭待封杀了我的师徒，士兵们很沮丧，仍然很沮丧。”。
大非川战役——盛唐遭遇的最大军事失败