薛延陀与唐朝结成了军事联盟，大大削弱了东突厥的军事力量，使颉利处于南北受敌的地位。在这种情况下，代州都督、左武侯将军张公谨上书，请求转入对突厥的战略反攻，他总结了六条有利战机，指出：
颉利纵欲肆凶，诛害善良，昵近小人，此主昏于上，可取一也。别部同罗、仆骨、回纥、延陀之属，亦自立君长，图为反噬，此众叛于下，可取二也。突利被疑，以轻骑免，拓设出讨，众败无余，欲谷丧师，无托足之地，此兵挫将败，可取三也。北方霜旱，禀粮乏绝，可取四也。颉利疏突厥，亲诸胡，胡性翻覆，大军临之，内必生变，可取五也。华人在北者甚多，比闻屯聚，保据山险，王师之出，必有应者，可取六也。
张公谨一向做事爽快。玄武门之变前夜，太宗以占卜的方式来决定是否先发制人，是张公谨一把把算命的工具夺过来摔了。此次表陈六议，备言突厥可取状，太宗看了，深以为然，决定发兵北讨。此番对突厥决定性的进攻，只能胜不能败，在决定主帅的人选时，太宗毫不犹豫地选择了兵部尚书李靖。
李靖，本名药师，雍州三原（今陕西三原）人，少有文武材略，常对人说：“大丈夫若遇主逢时，必当立功立事，以取富贵。”其舅韩擒虎为世之名将，每与论兵，未尝不称善，抚之曰：“可与论孙、吴之术者，惟斯人矣。”
高祖克城时，一度欲斩杀他，李靖大呼道：“公起义兵，本为天下除暴乱，不欲就大事，而以私怨斩壮士吗？”高祖然其言，太宗又固请，遂舍之，太宗召入幕府。
武德三年（６２０年），从讨王世充。会开州蛮首肇利反，率众寇夔州，赵郡王孝恭与战不利，靖率兵八百，袭破其营，后又要险设伏，临阵斩肇利，俘获五千余人。高祖甚悦，谓公卿道：“朕闻使功不如使过，李靖果展其效。”
武德四年（６２１年），李靖为主将，破萧铣。六年，辅公祏于丹阳反，李靖披挂出征，不二月，江南悉平。八年，突厥冠太原，以靖为行军总管，统江淮兵一万，与张公瑾屯大谷。时诸军不利，靖众独全。寻检校安州大都督。高祖每云：“李靖是萧铣、辅公祏膏肓，古之名将，韩、白、卫、霍，岂能及也！”
九年，突厥莫贺咄设寇边，征靖为灵州道行军总管，颉利可汗入泾阳，靖率兵倍道趋豳州，邀贼归路，既而与虏和亲而罢。李靖足智多谋，有丰富的理论和实战经验，对付突厥这样的敌人，非李靖不可。贞观三年（６２９年）十一月，太宗下诏命李靖为行军总管，统兵北征。以张公谨为副，李勣、薛万彻为诸道总管，分路进兵，总兵力达到十余万人。
大军方发，突利可汗来到了长安，朝见了太宗，重申与唐朝和盟的决心，表示唐朝进攻颉利，自己决不帮颉利一兵一卒。太宗听了非常高兴，问了问突利近来的情况，而后回使馆听命。望着突利高大的身影摇摇晃晃消失在大殿的门口，想想即将发动的对突厥的进攻，太宗感慨地对侍臣说：
“从前太上皇仗义起兵，不惜称臣突厥，朕尝引以为疚。今单于稽颡，北狄将平，庶几可雪前耻了。”
突利刚走，户部尚书捧了个表册走上大殿，向太宗汇报道：“突利归顺后，许多中原人口得以大批返回故乡，据我户部钩沉，截止今为止，计中原人自塞外归还，及四夷前后降附，共得男子人口一百二十余万口。”
太宗听了，颇觉喜慰，忙令人将表册呈上，亲自观看。
根据拟定的作战计划，由李靖率一部出马邑，正面攻击驻扎在定襄的颉利；另一路李勣由云中直趋阴山脚下的要隘——白道，在此截住颉利可汗的退路。贞观四年（６３０年）正月，天寒地冻，大雪纷飞，大队人马行进迟缓，为了夺得战机，李靖亲率三千精骑直趋恶阳岭。
恶阳岭在定襄城南面。到达预定地点后，李靖立即召开作战会议，会上众将士摩拳擦掌地说：
“出其不意，攻其不备，夜袭定襄！”
孤军深入，利在速战，李靖点了点头，随即布置间谍人员按照原先拟好的计划，混入定襄城，分化离间敌军，重点策反颉利的心腹番目康苏密。唐军的异常行动被上报到颉利那儿，颉利对唐军三千前来对敌，不以为意，仍坐在殿里和侍臣们一块喝酒烤火，有人建议说要加强戒备，防止唐军偷袭，颉利摆摆手，笑着说：
“唐兵不倾国来，李靖哪里敢孤军至此？即便来，也是兵少无能，虚张声势而已。”
月亮洒下冷冷的光辉，照得塞外的冬夜格外白亮。马蹄踏在厚厚的雪地上，发出铿铿的声音。训练有素的三千精骑，在李靖的率领下，绕道悄悄接近定襄城西门。
时已二更天，整个定襄城死一般的寂静，只有几盏昏黄的风灯在城楼上摇曳着。李靖率领大队人马刚一接近外围壕沟，就有细作从黑暗中闪出，报告道：
“一切准备就绪，城门虚关着。”
“上！”李靖一挥手，骑兵分成两路纵队，迅速接近城门。马蹄声集体敲击着地面，发出隆隆的声音。望着黑呼呼的城门，许多马儿也激动地嘶叫起来。城墙上值守的突厥兵警醒起来，连声吆喝，乱成一片，一些冷箭、火箭也嗖嗖向下射。
这时，前哨骑兵已抵达城门口，忽啦一声把城门撞开，“杀啊！”三千唐骑呐喊着、鱼贯杀入城内。