吐蕃与唐朝的战争最早有记载可以追溯到大唐龙朔二年（662年）十二月。当时，苏海政率军讨伐西域的龟兹、疏勒，吐蕃国派兵增援。《旧唐书》记载：海政以师老，不敢战，遂以军资赂吐蕃，约和而还。可见，双方并未真正交锋，各自撤兵收场。 此后，由于吐蕃与吐谷浑关系紧张，双方爆发战事。吐谷浑节节败退，被迫向宗主国大唐求援。《旧唐书》载：咸亨元年（670）四月，诏以右威卫大将军薛仁贵为逻娑道行军大总管，左卫员外大将军阿史那道真、右卫将军郭待封为副，率众十余万以讨之。

唐军对吐蕃的战力并未给予足够重视，认为这类小国不足为惧，必然手到擒来。唐军在大非川布兵两路，主力由薛仁贵率领直攻，后勤部队由郭待封负责在大非岭防守。起初，薛仁贵大败吐蕃，占领乌海城。然而，郭待封贪功冒进，未守大非岭，径直推进乌海，结果遭到吐蕃伏击，粮草辎重尽失，薛仁贵的主力部队因此失去补给，不得不仓皇撤退。在大非川再次遭遇伏击，唐军大败而归。 此役的战略初衷源于薛仁贵的判断：吐蕃大举进攻吐谷浑，必然国内空虚，只要拿下吐谷浑，即可切断吐蕃后路，为下一步直捣逻娑创造条件。大非川地处今青海省共和县，冰川雪域环绕，地势险峻，唐军为速取乌海，不敢掉以轻心。

乌海地区交通不便，辎重运输困难，薛仁贵便派郭待封率两万人在大非岭设营守护粮草，自己率主力突袭乌海。果然，河口之战中，唐军轻取毫无防备的吐蕃军，占领乌海。然而，郭待封擅自冒进，被吐蕃二十万大军围困。唐军粮草尽失，随后吐蕃集结四十万大军在大非川与唐军决战。由于后勤缺乏保障，唐军几乎全军覆没。 大非川之战成为唐朝外战中最惨重的一次失败，吐蕃由此跃升为西域强国，唐朝被迫将安西都护府迁至西州。这场战役由吐蕃名将论钦陵指挥，他临危不乱，迅速调集兵力袭击唐军粮草、辎重，切断补给，又以四十万大军逼迫薛仁贵决战，最终以兵力优势取胜。郭待封擅自行事虽有过失，却也出于无奈——若不紧跟大部队，唐军补给一旦被切断，后果难以想象。

吐蕃动员全国兵力，围攻唐军，但薛仁贵毕竟是大唐名将。唐军虽损失惨重，吐蕃也付出不小代价。最终，双方选择讲和。大非川之战之后，吐谷浑被并入吐蕃，自此唐与吐蕃之间战事频仍，攻防交替不断。 公元675年，唐重新控制西域安西四镇，《资治通鉴》记载：大破吐蕃，复取四镇。置安西都护府于龟兹，发兵戍之。唐玄宗时期，唐军将战线推进至青海湖以西，从东到西北形成对吐蕃的压制。吐蕃赞普被迫向唐玄宗求和，唐军在对吐蕃的战争中几近取得全面胜利：筑城于青海中龙驹岛，谓之应龙城，吐蕃屏迹不敢近青海。