想到这里，那利隐隐感到一阵害怕。终于，他决定突围而出。
当天，那利便和龟兹王等人四面打开城门，令三万士卒杀向唐军，而自己和龟兹王等人则是往北逃遁。
阿史那社尔哪里能让他们逃脱，花了一天的时间和这三万龟兹突厥兵死战，最终斩首六千，俘虏一万三千，其余人逃窜。
在解决完这边之后，阿史那社尔令郭孝恪韩威留守龟兹城，而他自己带着薛万备等人追那龟兹王和国相去了。
郭孝恪留守龟兹城的士卒有近两千人。而这龟兹俘虏就有一万多人。如此悬殊的数字对比让韩威等人担心不已，韩威有四千士卒驻守在城外，他位于城南，而郭孝恪扎营于城西。
阿史那社尔委任郭孝恪为留守将军，按理说，这郭孝恪理当进驻城中，维护城中秩序。然而，郭孝恪对于唐军的实力有着非同一般的自信，他紧紧派出了数百人进入城中，而自己则是扎营城外。除了对唐军的自信之外，郭孝恪认为现今龟兹城外尚不安全，万一那龟兹王或是那利来个回马枪什么的，自己也好领着大军与之一战。
阿史那社尔追着龟兹大军，一路沿着痕迹追去。龟兹王领着大军在龟兹西面北面的城池中不停的驻扎，补充物资之后，在行离开。终于，追了十多天之后，将整个龟兹西面的诸多城池再逛了一遍，阿史那社尔终于在一座城池中堵住了龟兹王。
龟兹王凭城据守。而唐军火炮未到，只能用冲车、梯子攻城。这一打，便打了一个多月。
当城破之时，阿史那社尔却在俘虏中没有看见国相那利的身影，心头不由暗暗担心起来。
原来这国相那利，在与龟兹王突围而出之后，便分开了。他带着两千多骑兵前往西突厥，向西突厥的可汗搬来七千多西突厥兵。他没有急急的赶去和龟兹王汇合，而是杀了个回马枪，往龟兹城而来。
唐军驻扎龟兹期间，以其良好的军纪获得了不少龟兹人的赞许。有些心里向着大唐的龟兹人告诉郭孝恪，说那利在龟兹很得人心，让郭孝恪小心城内的降卒。
郭孝恪听了，却是不以为意。
从那利突围到现在，已经一个多月了，这一个多月都是风平浪静的，难道这时候会有什么大事发生不成？况且大将军阿史那社尔那里已经传来战报，说是拔取城池，俘虏龟兹王，不过旬日之间。如此局势难道还怕他个那利不成？
正是郭孝恪这种轻敌，使他在龟兹城下，丢了性命。
当那利大军悄悄抵达北门的时候，那郭孝恪才得到侦察兵的报告，说那利领军正往北门冲杀而来。
郭孝恪连忙领军千余，往北门而去。当他刚刚出西门的时候，龟兹城头，却是箭如雨下。那些龟兹降卒，在那利到来的时候，起兵造反，以相应那利。
郭孝恪正欲退开，不料那利的一支偏军已经杀来。内外夹击，退无可退。安西都护郭孝恪终是死于乱箭之下。
此时，龟兹城内一片混乱，那些降卒在城内发了疯似的寻找大唐士卒，找出一人之后，几十人立刻冲上去将士卒乱刀砍死。而那些平时和唐军亲善的龟兹人同样遭了秧。这些已经杀红眼的龟兹兵不分青红皂白，便将那些龟兹人砍倒在地。
在这种情况之下，仓部郎中崔义超四下奔走，拉起两百唐军，守卫唐军存放在城中的后勤辎重和那十多门大口径火炮。
而那利也是迫切想得到唐军辎重和火炮，数千乱军往那存放辎重的地方冲杀而去。
崔义超和两百唐军死战不退，一直坚守到城南韩威、曹继叔部步兵杀来，终于将这些物质给保住了。而此时，两百唐军剩余八十不到。
那韩威和曹继叔的四千步兵在听闻城中发出的阵阵喊杀之声后，立刻全军出发，往西门杀去。在路上，他们遇上了几支数百人的阻截队伍。韩威没有管他们，直接来到西门。到来之时，却是只看到一面被射出几个大洞的旗帜躺在地上。和旗帜一起躺在地上的还有安西都护郭孝恪。
将郭孝恪部残兵集结起来，五千唐军就这样从西门杀入龟兹城中。
这一次，唐军没有留下俘虏。
在城中和那利带来的突厥主力遭遇，大战半日，终于将突厥人和那些叛乱的龟兹士兵赶出城外。那利带着一万五千多士卒退出了龟兹城。
此战，唐军损失士卒千余人，郭孝恪极其子郭侍诏战死西门。韩威曹继叔，与城内斩首三千。投降之人，在那利退去之中，齐齐送到城头斩首。于是，龟兹城立刻安定下来。
至于那利，他也未能达成夺回龟兹城的目的。
第三日的时候，那利再次领军前来进攻龟兹城。早已经被一腔怒火充填整个胸膛的唐军在曹继叔的带领之下，出城与之死战。
五千唐军和一万五千龟兹西突厥联军从中午时分一直杀到傍晚，斩首八千，那利仓皇而退。然而，这那利最终还是未能逃脱。对其不满的龟兹人将那利拿下，献与唐军。
至此，龟兹悉平。