六月初七。
贪汗悉出其众，击程文季于完水西南河谷之中（今温都尔汗）。
临战，程文季令众军于完水南北结大小数阵，又令突厥兵来，则诸军惟远放箭弩射之，并不与其搏战，若突厥兵迫近军阵，则诸军向河谷西南次第而退。
自辰时至于午时，陈军西退十余里，突厥皆以为陈军不复当年之勇，将骄兵傲，颇加轻视之。
忽然，陈军阵后，有烟火数十上百一时俱发，突厥人不知烟火为何物，见烟花绽于空中，皆以为神异。
时周法尚、来护儿匿于南北山谷，见程文季燃烟火，知时机已至，乃引麾下骑卒南北俱出，程文季亦引兵逆击。
时突厥兵已临阵半日，又为酷日所烤，皆疲惫，故陈军新锐之兵来击，突厥虽力战，终不能敌。
是日，陈军大破突厥于完水河谷，俘斩突厥五万余骑，获其羊马数十万。
贪汗可汗与左右万余骑西逃，程文季遣周法尚、来护儿率精骑三万追之。
程文季知帝有经略漠北之意，乃命士卒筑城池于破突厥处，称靖北城（今温都尔汗），并自引余众居其城，以镇是役所得之突厥降人数万。
六月十五。
贪汗可汗与其残部于独洛水（今土拉河）为陈军所追及，两军战于独洛水谷地（今乌兰巴托东），贪汗复为陈军所破。
明威将军鱼俱罗擒贪汗于阵，突厥部众大溃，降者无数。
六月十八。
杨素破突厥小可汗泥利数万骑于突厥牙帐之东，获其羊马十数万匹。
泥利西遁，杨素分遣轻车将军李靖、镇朔将军张须陀引精锐万骑追之。
六月二十二。
帝在恒州闻漠北捷报，知贪汗可汗成擒，大悦，晋程文季为食一万三千户重安王，命置漠北经略府于靖北城，使程文季兼漠北经略大使。
七月。
陈将李靖追突厥泥利可汗，数破之，而每为泥利所遁，李靖深恨之，追其千余里，尤未止。
时贪汗既被擒，突厥贵人推泥利为大可汗，泥利以为只须多为逃遁之计，待无粮，陈军自退。
孰料李靖之志甚坚，竟宰马煮革为粮以追之，终于擒泥利于婆陵水畔（今色楞格河）。
突厥遂亡。
八月。
帝欲控扼漠北，乃分突厥降人及漠北旧从突厥诸番部于突厥旧境置十七宣抚司，九十三安抚司，并使漠北经略府为诸土司勘定牧场疆界，以分而弱之。
复使杨素筑宁朔城（今哈拉和林）于旧时突厥大可汗属地于斤都山之东。
使来护儿筑定远城（今乌兰巴托）于独洛水畔。
九月。
以漠北经略府辖下之四宣抚司，二十一安抚司分属恒州、幽州、朔方。
使张须陀筑定漠城（今达兰扎德嘎德）属朔方经略府，周法尚筑开平城（今赛音山达）属恒州。
十月。
帝令在北诸军留其精锐步骑五万屯守漠北五城，余部皆班师。
又虑突厥余部或为乱，乃迁漠北突厥精壮三万于漠南，一万于岭北宣慰使，使朔方、宣威二经略府，恒、幽二州安置并监视之。
十一月。
帝去杨素幽、营二州都督之职，改任其为朔方经略大使，使程文季兼幽、恒二州都督。
是月，帝见漠北新封诸土司于恒州，并宴南还将士，大赏功勋。
十二月。
帝东巡幽州，劳为征突厥所发百姓。
时因漠北绝远，帝驻兵于是，虽不过数万之众，而每月仍须自幽州起运粮米五十万石，方足军需，其在途转输之役夫亦至二十余万。
群臣或以民力虚耗，劝帝罢漠北戍守，帝以为漠北人心未附，戍守绝不可弃，惟多赐在北诸军及在途之役夫冬衣钱粮以劳之而已。
突厥贪汗、泥利二可汗入南土，帝以为突厥不臣，其罪在先，不可处之过荣，仅以违命伯、开平子之爵授之。