孝德七年(659年)冬季，葱岭（今帕米尔高原）以西的思结阙俟斤都曼原先统制众胡，率其所部和疏勒（今新疆西南部喀什一带）、朱俱波（今新疆西南部叶城一带）、喝般陀（又称葱岭国，今新疆西南部塔什库尔干一带）三个国家再度反叛，攻破于阗（今新疆和田一带）。睿文帝诏令苏定方为安抚大使，再度西征。

苏定方经过长途跋涉，抵达叶叶水（今乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦境内的锡尔河），而敌军在马头川筑营据守。苏定方便挑选一万名精锐步兵、三千名骑兵飞驰突袭，一天一夜强行进军三百里，至天明时到达城西十里远。都曼大惊，率军在城门外仓促应战，被打得惨败，逃到马保城。苏定方又挥师速攻，秦军进逼城门之下。到了夜间，后续部队陆续赶到，将城池四面包围起来，并伐木以制造攻城器械，遍布城下。都曼无计可施，于是把自己捆绑起来，出城投降。

孝德八年（660年）正月，苏定方率军押送俘虏到东都洛阳，睿文帝亲临乾阳殿，举行受降仪式。有关官员请依法处置都曼，苏定方叩头请求说：“臣先前已经晓谕陛下旨意，答应免他死罪，希望饶其性命。”秦睿文帝说：“朕为卿保全信义。”便赦免了都曼。自此，葱岭以西全部平定。苏定方因功被加赐在邢州钜鹿的实封食邑五百户，并升任左武卫大将军，秦朝的势力也因此延伸至中亚。