753年前后，正是唐朝经营西域的全盛时期，但是此后随着国内政局的的剧烈变化，唐朝在西域的势力也大大衰退，由高峰跌入了低谷。755年（天宝十四载），唐朝国内爆发了有名的安史之乱，由唐朝蛮族将领安禄山、史思明率领的东北边疆叛军长驱南下，攻陷东、西两京，唐玄宗怆惶逃出长安，南下四川盆地。玄宗的儿子肃宗在灵武继位之后，调集西北边军勤王平叛，守卫西域的安西、北庭节度使属下的边兵也被大批调往内地。
据记载，756年（至德元载）有三支西域唐军被调回内地，其中李嗣业、段秀实率精兵五千，”安西行军司马李栖筠率兵七千，马磷精兵三千，三支军队共一万五千人返回凤翔，参加了收复长安的战争，以后在此基础上组成了战斗力很强的镇西北庭行营。（见《新唐书》各人传记）
除了西域边兵之外，唐朝还征发了西域各国本地的军队帮助平叛。《资治通鉴》卷218记载，756年肃宗在征发拔汗那兵马的同时，又使拔汗那“转谕城郭诸国，许以厚赏，使从安西兵入援。”明确见于记载的有于阗王尉迟胜率领的本国兵马五千。另外与拔汗那一起发兵的还有大食等国。最晚到757年（至德二年）正月以前，他们就已经行进到了河西地区。到了758年（乾元元年）秋天，吐火罗叶护乌那多与西域九国首领来朝，请求“助国讨贼”，肃宗派他们赴朔方行营效力。西域边兵大批内调，对平定安史之乱起了重要的作用，但是却大大削弱了唐朝在西域的势力。
这时西域的外部威胁主要是大食和吐蕃，西域防御能力的衰退，给他们提供了入侵的时机。但是大食势力并没有趁机东进，而是派兵助唐叛乱，这说明大食从一开始就无意（或无力）进入葱岭以东的地区。对吐蕃而言，这时唐朝不仅仅是撤回了安西、北庭的边兵，而且也调回了陇右、河西防备吐蕃的军队，入侵陇右、河西要比进攻西城便捷得多，也有利得多，于是吐蕃大举进攻河西。在这种形势之下，西域反而得以保全，孤军坚守了将近半个世纪之久。
到763年（广德元年）时，吐蕃军队已经尽陷兰、廓、河、都、洮、岷、秦、成、渭等州，占领了河西、陇右的大部分地区。此后西域守军与内地的联系断绝，但仍然奉唐正朔，坚守西域有广德四年（相当766年）年号。实际上广德只有两年（763-764年），765年代宗改元永泰（765-766年）。墓志仍然沿用广德年号，说明在765年以前就己失去联系，不知长安改元永泰。）。而且四镇在这时还保持着一定的兵力，765年（永泰元年）左右，河西唐军抵挡不住吐蕃的进攻，遣使前往四镇，“索救援河西兵马一万人”，这至少说明西域的形势这时要比河西稳定得多。
大概到了768年（大历三年）左右，西域守军又与朝廷恢复了联系，（斯坦因在于阗发现的汉文文书中，有大历三年（768）年号。朝野上下对他们“忘身报国”的精神感动得“酸鼻流涕”、庸代宗下诏褒奖，并向西域唐军通报内地情况，赞扬他们“不动中国，不劳济师，横制数千里，有辅车首尾之应。以威以怀，张我右掖，凌振于绝域，烈切于昔贤。微三臣（指河西节度使周鼎、安西、北庭都护曹令忠、尔朱某）之力，则度隍逾陇，不复汉有矣此制文下于大历四年（769）至大历七年（772）之间）。”
其实就历代中原王朝而言，经营西域不外乎内外两方面的原因。就内部来说，控制了西域既可张扬国威，又保证了丝绸之路贸易的繁荣；就对外来说，控制了西域就可以牵制和削弱北方游牧民族的势力，并进而保障河西，陇右的安全，防止南、北两个方向游牧民族势力的汇合。吐蕃攻陷关陇之后，已深入唐朝心腹地区，西域地区也就失去了它原有的战略意义，西域的存亡对整个唐朝边防来说已经没有多少实际的意义，所以西域虽有“奉国之诚”，朝廷却因“事势不及相恤”，不得不采取了任其自生自灭的态度。
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