调露元年（679年）十月，单于都护府（今内蒙古和林格尔西北土城子）下属突厥酋长阿史那·德温傅、阿史那·奉职率所辖二部反唐，立阿史那·泥熟匐为可汗。
北部二十四州的突厥势力群起响应，蜂集数十万众，河东、河北诸道震动。
唐高宗遣宿将萧嗣业、右千牛将军李景嘉率兵讨伐，但被阿史那·德温傅击败，唐军死伤万余，萧嗣业戴罪流放桂州。
《新唐书·萧嗣业传》调露中，突厥叛，嗣业与战，败绩。高宗责曰“我不杀薛仁贵、郭待封，故使尔至此。然尔门与我家有雅旧，故贷死。”乃流桂州。
危局之下，刚平定了西突厥的裴行俭受命出征，会同程务挺、李文暕帐下总计30万唐军北上，旗帜绵延千里。
《旧唐书》称:“唐世出师之盛，未之有也”。
680年三月，唐军与突厥在黑山（今内蒙古包头西北大青山）展开决战。
唐军在裴行俭调度下，分路出击迂回包抄，大败突厥叛军，阿史那·奉职阵前被俘。
随后，唐军乘胜追击，将突厥残部驱赶至狼山（内蒙古乌拉特后旗西南）。此时，一度甚嚣尘上的突厥各部，在唐军连续打击下分崩离析，各部公推的可汗阿史那·泥熟匐被部下所杀，献首唐营。
但此时，高宗李治犯了个严重的战略错误，以为突厥之叛指日可定，便急令裴行俭班师回朝，应对另一个大敌吐蕃王朝。
裴行俭的班师，给了突厥势力喘息之机。阿史那·德温傅召集逃散的部落，以六万骑兵围攻云州（治今山西大同）。
所幸，已升任右领军卫中郎将的程务挺，在代州都督窦怀愆配合下，痛击突厥军借了云州之围。
永隆二年（681年）正月，阿史那·伏念自立为突厥可汗，进犯原（宁夏固原）、庆（甘肃庆阳）等州。
唐将李文暕、曹怀舜、窦义昭的征讨连遭败绩，裴行俭再度受命出征。这次他亲点黑山之战中表现出色的程务挺为副将，兼任检校丰州（内蒙古五原南）都督。
阿史那·伏念得知唐主力赶来，将妻子、辎重留于金牙山，亲率轻骑南下袭击唐军曹怀舜部，想挫敌一部捡软的捏。
没想到，裴行俭并不着力救援曹怀舜，而是乘其后方空虚，急令何迦密自通漠道，程务挺自石地道，长途奔袭金牙山的突厥牙帐。
偷鸡不成蚀把米的阿史那·伏念，丢了家小和辎重，又赶上军中疫病流行，只得北逃。
被程务挺、刘敬同，追得上天无路的阿史那·伏念，在得到裴行俭“归降不杀”的承诺后，绑了阿史那·德温傅到营前请罪，突厥就此悉数平定。
但可惜，高宗李治听信宰相裴炎之言，认为阿史那·伏念是畏惧程务挺的兵势而投降，违背了裴行俭的承诺，将阿史那·伏念、阿史那·德温傅处死。
裴行俭闻后叹息道“西晋的王浑，忌妒王浚平定吴国的功劳，古今皆以为耻。只怕杀掉降将以后，就再无愿降之人了！”
《旧唐书·裴行俭传》初，行俭许伏念以不死，侍中裴炎害其功，建言“伏念为程务挺、张虔勖肋逐，又碛北回纥逼之，计穷而降。卒斩伏念及温傅于都市。行俭之功不录。封闻喜县公。行俭叹曰“浑、浚之事，古今耻之。但恐杀降则后无复来矣！”遂称疾不出。”
果不出裴行俭所料，次年，突厥余党阿史那·骨笃禄，收敛部众啸聚黑沙城（内蒙古呼和浩特），不断袭掠九姓铁勒，得羊、马甚众，势力渐强。
682年（高宗永淳元年），阿史那·骨笃禄在漠北乌德鞯山（蒙古国杭爱山）设牙帐，重建突厥政权。
骨笃禄自立为颉跌利施可汗，以黑沙城为南牙，以其弟阿史那·默啜为“设”（也称“杀”，官名），驻守其地，咄悉匐为“叶护”（官名），史