唐军在向导指引下以急行军快速穿插至柳谷城扎营，唐军前哨探到文泰刻日即将下葬，国中勋贵都集于一处为其送葬，唐军诸将皆请突袭鞠文泰下葬之地将其勋贵一鼓而下，侯君集命大军整装待命，广布哨探探查详情，得报其已有警觉，并已有相关布置，侯君集等众将思虑良久方才否决提议。既然其军已有警觉乃撤去隐蔽鼓行而进，一直打到田城俘虏男女七千馀口而扎营休整。并以中郎将辛獠儿为前锋夜趋其都城，夜袭高昌都城，大军深夜延袭至抵其城下。
高昌王遣使致书于君集，道：“得罪于天子者，先王也，天罚所加，身已物故。智盛袭位未几，惟尚书怜察。”侯君集报：“苟能悔过，当束手军门。”鞠智盛犹豫不肯出，侯君集令诸将按计填堑攻之。
在此之前鞠文泰与西突厥可汗约有急相助，西突厥可汗遣其叶护屯可汗屯驻浮图城为文泰声援。及至侯君帅诸部云集而至此地准备攻城，叶护献城投降唐军。鞠智盛见已无回旋余地便开城出降。侯君集分兵攻打其余诸城池，连下其二十二城，户八千四十六，口一万七千七百，地东西八百里，南北五百里。
战报传至京师，皇帝欲以高昌置州县，魏征谏言，道：“陛下初即位，文泰夫妇首来朝，其后稍骄倨，故王诛加之。罪止文泰可矣，宜抚其百姓，存其社稷，复立其子，则威德被于遐荒，四夷皆悦服矣。今若利其土地以为州县，则常须千馀人镇守，数年一易，往来死者什有三四，供办衣资，违离亲戚，十年之后，陇右虚耗矣。陛下终不得高昌撮粟尺帛以佐中国，所谓散有用以事无用。臣未见其可。”皇帝不肯听从其建议，承乾固请皇帝，道：“大唐以有道伐无道，而今其无大过而灭其国，非道义所为。”皇帝仍不肯从其言。
九月，以高昌置西州，以可汗浮图城置庭州，各置属县，置安西都护府于交河城，留千五百千兵士镇守此地。
侯君集俘虏高昌王鞠智盛及其群臣豪杰三百，至此唐地东极于海，西至焉耆，南尽林邑，北抵大漠，皆置州县以为拱卫，凡东西九千五百一十里，南北一万九百一十八里。
侯君集讨伐高昌时遣使约焉耆王合势共击之，焉耆王喜而听命。及至高昌国破乃亲自谒见侯君集言明焉耆三城先前已为高昌所夺取，现请唐军归还其地。侯君集遣使表奏朝廷，朝廷以为可，即命唐军撤出这三座城池一并交还焉耆王，其余西域诸国皆不敢向唐军索要为高昌所夺城池财货，侯君集等遂择日班师回朝。