十一月，朝廷命营州都督张俭统率所部直逼薛延陀东境。李勣被授为朔州道行军总管，率步卒六万、骑军一千二百人屯驻羽方，与灵州道行军总管李大亮、凉州道行军总管李袭誉等分兵抵御大度设所率大军。
大度设率三万骑兵追击思摩不得，却遭逢李勣所率唐军。
大度设大惊，急忙自赤柯泺北撤。李勣挑选所部及突厥的骑兵共六千人，穿越直道、白道川，在青山追上薛延陀军。大度设在诺真水（今内蒙古乌兰察布市境内）勒兵备战，战阵横亘十里。
突厥骑兵先与之交战不利，大度设乘胜追击，射死唐军战马众多。李勣命骑兵下马，持长槊直冲，大破薛延陀军，斩首三千余级，俘获五万余人及马一万五千匹，大度设独自逃走。
与此同时，夷男也派遣出一名特使，向唐太宗表示自己愿与突厥和平相处之意。
唐太宗派遣使者指责夷男，但并没有对薛延陀采取进一步的行动。
李勣回师定襄后，又与州兵夹击叛乱的突厥思结部，俘获其百姓一千余口以及众多马、羊。战后，李世民封李勣的一个儿子为县公。
此后唐与薛延陀之间的关系是，薛延陀虽然仍承认它是唐的附庸，但互相关系已不再以前那样牢固了。
642年，夷男为了加强与唐朝的关系，派遣他的叔叔泥熟请求与唐太宗的一个女儿和亲，为此向唐朝进贡了马匹、裘衣和琥珀镜。
这时，唐将契苾何力（出自敕勒族的契苾部落），在回他的部落探望母亲时，被薛延陀扣押。夷男劝他归附薛延陀，契苾何力拒绝归附薛延陀，割左耳明志，忠于唐朝。
唐太宗担心契苾何力的安危，同意了和亲的建议，派出大臣崔敦礼到漠北与夷男进行谈判，答应在契苾何力释放后，唐太宗把女儿新兴公主嫁给夷男。
643年，夷男又派他的侄子突利向唐朝进贡5万匹马、1万头牛和10万只羊，作为聘礼。唐太宗以隆重的仪式欢迎了突利，唐太宗和他的大臣亲自出席欢迎他的宴会。
然而，契苾何力认为夷男这次和亲是缓兵之计，想以此来获得更多的发展时间与发展空间。在契苾何力的建议下，唐太宗考虑放弃这次和亲。
最初唐太宗让夷男亲自到灵州（今宁夏银川）娶新兴公主，认为这样夷男会拒绝，他将会有很好的理由断绝这次婚姻。
当夷男同意去灵州，唐太宗又发现了另一个借口——说没有给够到要求的所有彩礼（为了进贡足够的牲畜做彩礼，夷男在他下属部落征收，征收的时间超过了想象，牲畜没有经过戈壁就死亡了），于是了撤销婚约。
尽管大臣褚遂良强烈反对，他指出皇帝不能言而无信。唐太宗仍极力辩解，说如果公主嫁给了夷男，夷男的可汗之位将在敕勒有更大的合法性，唐朝将更加难以控制薛延陀。
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