公元617年，李唐王朝在隋末农民起义中建立起来，成为统一中国的朝代中最民富国强的王朝之一。因有贞观之治，各项事业都恢复发展的很快，短短几年时间就使国力大增，历史上称之为大唐盛世。由于国力强盛，国泰民安，尽快恢复与西方的文明纽带的畅通就迫在眉睫。此时，西突厥分东西两部分，国力大大地衰减。这样，唐王朝得以乘机经营起西域。首先是伊吾（今哈密）、鄯善等国屈服于唐王朝。贞观十四年（公元639年），高昌国阻断了西域的通路。于是，唐太宗命令薛万彻、候君集二将领兵大败高昌军队，并于转年生擒了高昌国王。在高昌国境内设置了西州府和安西都护府。且留重兵永久镇守在两府。自此高昌国被彻底从西域剿灭。此后，唐太宗又命令唐王朝西征大军，相继剿灭了西域等地残留的意欲与唐王朝对抗到底的几个顽固不化的国家。它们是焉耆、龟兹、疏勒、于阗等二十几国，并最终将西域被剿诸国统归安西都护府管辖，高宗显庆三年（公元658年），唐王朝最后肃清了西突厥残部。自此，西突厥原来役使的各个西域国家全部隶属于安西都护府。
武则天（武后）时代，在当时的庭州设立了北庭都护府。以北庭都护府统治天山北路。安西都护府从龟兹（今库车县）统治天山南路。于是，葱岭以东大部分领土都纳入唐王朝的版图。当时入贡唐王朝的国家有吐火罗（阿富汗北）克什米尔、波斯、尼泊罗（今尼泊尔）及昭武九姓国（九个国家）。昭武九姓国是位于今阿姆河及锡尔河流域，原隶属俄罗斯并位居中亚细亚以南的地域中，最远至咸海、里海以东一带的康、安、曹、石、米、何、史、燖、戍地等九个国家。该九国因其祖辈世代居住甘肃祁连山昭武城，虽然分成九个国家，但仍以昭武为姓。所以历史上统称昭武九国。此后，唐高宗在以上诸国基础上，将其并建成为府州，并封其诸侯国王为都督或刺史。至此，唐王朝的声威达到了顶峰。
从此，西域存留下来的诸侯国均尊称唐王朝皇帝为天可汗。历史上秦汉对匈奴与隋唐对突厥的形势基本相同。秦王朝统一天下后，先攻匈奴驱其于西域沙漠以西，而后建长城以固政权统治。紧随其后的汉及隋唐，如接力赛一样，经几代人的共同努力，终于平定西域，降服突厥。这说明历史虽无反复，却的确有相似之处。不同的是，隋唐比起秦汉来国力更强盛，突厥比起匈奴来也更具威胁。随着连年征讨西域，汉朝通过西域加强了与西方文化的交流，使西方世界充分看到东方文明的悠久与力量。唐王朝扩大了汉朝与西方交往的范围，进一步拓宽了中西亚各国的贸易渠道，由此，陆上丝绸之路更加通达，中外交往更加频繁，在初唐的贞观年间，丝绸之路进入了鼎盛时期。大唐的势力及贸易范围远达中亚、西域，甚至远及咸海、里海和帕米尔高原东西南北的地区。
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