然而这位亲善大唐的焉耆国王没做两天，便一命呜呼。焉耆人又推选了一个新的国王。这位国王和以前那位的立场截然不同，他更亲善西突厥。于是，在这国王继位之后，郭孝恪处处刁难，时常骚扰。而此时的西突厥忙于内乱，无暇顾及焉耆，所以这焉耆国王一面唯唯诺诺的附和着郭孝恪，一面广修城墙，训练军队。
就是在这样的情况下，郭孝恪出兵了。
整个安西都护府有唐军精锐五千，由高昌人组建的军队一万，这一万五千人除了留守的七千人之外，剩余的八千人尽数参加了对焉耆的战争。
这场战争共有大唐精锐三千，高昌兵五千。其中骑兵两千，步卒六千，浩浩荡荡的向焉耆杀了过去。
整个西域地区的国家，说是国家，其实是由几座大点的城池和一些在河流绿洲的定居点构成的。除了这些供人居住的地方之外，其余地方尽是茫茫沙碛，不见人影，无水无粮。
所以，只要攻占了那些大点的城池，尤其是那些王宫所在的城池，整个国家便算是落入敌手。根本就无需担忧什么“农村包围城市”、什么游击战。
整个焉耆除了焉耆城之外，没有什么大的城池，不过倒是有个铁门关横在高昌通往焉耆的路上。这铁门关易守难攻，差不过驻扎这焉耆一半的军力在此。
当安西都护府的大军从高昌出发，往焉耆杀来的路上，被焉耆的斥候给瞧见了。凭借着熟悉地理，这些焉耆斥候摆脱了唐军斥候的追杀，返回到铁门关。霎时间，整个铁门关便严阵以待。同时，这铁门关守将派出快马返回焉耆城，向焉耆国王报告了这里的情况。
而那焉耆国王也立刻派出使者向西突厥求救。
郭孝恪在铁门关之前架设火炮数门，几轮射击之后，驱高昌兵叩关攻城。不到一日功夫，唐军便拿下了铁门关。焉耆士卒大半逃回焉耆城。此战，共斩首四百余人，俘虏八百余人。而己方损失了三百多人，全是高昌兵。
铁门关一开，焉耆城便暴露在唐军的攻击范围之中。
当郭孝恪带领骑兵先行到达焉耆城外时，只见这焉耆城城墙已经被加高了近一丈，城头之上，站立着秘密麻麻的手拿弓弩的士兵。还有几具看起来不像是大唐制造的守城弩架在墙头。之所以说不像大唐制造的，却是这些守城弩弩臂上刻着金黄色的纹饰，那种弩的结构和大唐的弩也不相同。这焉耆城四面环水，不利于骑兵作战，再加上高墙利箭，这焉耆国王分明就是想在城内当乌龟，等待西突厥的援兵。
郭孝恪看着这坚硬的乌龟壳，也是没有办法，谁叫那火炮跑得慢呢！
在一面包围焉耆城，断绝其内外往来，一面等待步卒和火炮的到来。
整个安西都护府的火炮一共有三十门，另外还有七十多门迫击炮。这些火炮是从安西都护府成立之日，每年给一点，一点点积攒下来的。为了攻打焉耆城，郭孝恪带来了六门火炮。
等了一日，那火炮终于姗姗来迟。
火炮一到，郭孝恪便对焉耆城展开了进攻。
其间，还有个笑话。那焉耆国王登上城头，大声责问郭孝恪为何攻打身为大唐属国的焉耆。郭孝恪沉默半天，想不出理由，最后大怒道：“老子就是看不惯你和西突厥勾勾搭搭的样子！”猛的一挥手，开始攻城。
与进攻铁门关一样，先是火炮射击。六门火炮连续射击了十轮，然后便是高昌兵攻城。
焉耆城头，万箭齐发。
虽然最后攻破了焉耆城，并俘虏了焉耆国王及皇族等人，但唐军的损失可是不小，此战，共损失高昌兵八百多人，唐军六十余人。而获得的战果却是斩首七百，俘获焉耆士兵近三千，焉耆城内男女老幼近万口。
郭孝恪一面命令士卒将焉耆皇族押送至长安，另一面则是积极准备防御西突厥的进攻。
在攻占焉耆城的第三日，一直八千人的西突厥军队出现在焉耆城外。郭孝恪在火炮的掩护之下，果断出击，大败西突厥大军，彻底断了焉耆城内某些人的念想。
此战之后，西域震惊。这一次，唐军干净而利落的将焉耆收入囊中，实在是让人措手不及。安西都护府在郭孝恪的带领之下，地盘越来越大了。而焉耆以西便是龟兹，这个国家同样是和西突厥来往甚密。在听闻焉耆被唐军攻占这个消息之后，龟兹国王立刻慌了手脚，赶紧向西突厥求援。
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