臺輪值辦公，凡涉及北征大軍所需人、財、糧、物，從兵部上呈表單到三省五花判定再到皇帝正式敕旨發出，前後竟不超過一個時辰，如此效率，自三省定製以來尚屬首次。
十一月底，西路軍在榆林以北以優勢兵力擊破頡利一部，斬首萬餘。李靖當即代唐廷向北面盤踞的突利可汗發出勸降敕，十二月初八，突利可汗率五萬部眾自縛請降。初十日，東西兩路大軍在定襄以南馬邑會師，十四萬大軍隨即展開，李世勣在桑乾河北岸一月之內連續擊破突厥四個遊騎部落，俘獲兩萬餘人、羊馬近五萬頭。
十二月底，由霍國公柴紹親自護送抵京的突利可汗在東宮顯德殿向大唐貞觀皇帝李世民遞交了降表，稱：“臣本域外之民，自此歸服王化，永為天子藩屏，使朝廷不復北憂！”。李世民對突利歸順大唐的大義之舉大加讚賞，在設宴以敘兄弟之誼的同時，正式以敕書形式冊封其為突厥可汗，享郡王俸祿，食邑五千戶，賞金千兩，帛百匹，牛馬三萬頭，將五原周圍方圓三百里賜為其遊牧場所。
在厚待突利可汗的同時，李世民下敕給前線的李靖、李世勣兩位統帥：“卿等宜乘勝追擊，克復定襄，擒頡利收北地歸朝奏捷，天下自此長安！”，同時明敕兩路大軍合兵，以李靖為總管，李世勣為副總管，薛萬均為長史，並授李靖兵符節鉞，有便宜行�