由於焉耆都城地勢險要,焉耆守軍守備鬆懈,郭孝恪所部倍道兼行,大約在八月二十日的晚上抵達焉耆都城,郭孝恪命將士趁夜渡水,待天明時,突然出擊,登上城牆,鼓角齊鳴,焉耆城內大為慌亂,唐軍趁機出擊,擊敗焉耆守軍,俘獲焉耆王突騎支。
先看龜茲,據《新唐書》列傳146記載,「郭孝恪伐焉耆,(龜茲)乃遣兵與焉耆影援,自是不朝貢」。不過,龜茲對焉耆的援助力度並不大,從史料記載來看,也未與唐軍郭孝恪所部發生全面交戰。
再看西突厥,上文說過,西突厥重臣屈利啜與焉耆關係密切,因此,西突厥派出了援軍,「孝恪去三日,屈利啜引兵救焉耆,不及,執栗婆准」(《資治通鑒》)。以此來看,西突厥援軍到達焉耆的時候,唐軍已經撤走三天了,西突厥屈利啜就囚禁了留攝國事的栗婆准。
西突厥囚禁栗婆准後,繼續追擊唐軍,在銀山與唐軍交戰,被唐軍擊敗,「時屈利啜將兵來援焉耆,以勁騎五千追孝恪至於銀山之下,孝恪逆擊破之,追奔數十里而還」(《冊府元龜》卷358)。
貞觀十八年(公元644年)十月,「郭孝恪鎖焉耆王突騎支及其妻子詣行在,敕宥之」(《資治通鑒》)。當時,太宗已於十月甲寅(十四日)去了洛陽,因此,郭孝恪是將焉耆王突騎支及其妻子送往洛陽,太宗赦免了突騎支。
卿破焉耆,虜其偽王,功立威行,深副所委。但焉耆絕域,地阻天山,恃遠憑深,敢懷叛逆。卿望崇位重,報效情深,遠涉沙場,躬行罰罪。取其堅壁,曾不崇朝,再廓遊魂,遂無遺寇。緬思竭力,必大艱辛,超險成功,深足嘉尚。