西突厥汗国灭亡之后，突厥各部设为羁縻府州，大唐以部落首领为府都督或州刺史，于十姓部落之上设昆陵都护府和濛池都护府。
昆陵都护府统辖五咄陆部。
濛池都护府统辖五弩失毕部。
大唐任命西突厥王族阿史那氏担任都护。
以室点密可汗五世孙“阿史那弥射”为昆陵都护，册封为第一代兴昔亡可汗，统辖五咄陆部。
以室点密可汗五世孙“阿史那步真”为濛池都护，册封为第一代继往绝可汗，统辖五弩失毕部。
两位西突厥可汗在唐朝府州框架之下，继续以阿史那氏统治突厥各部，大唐帝国以此进行羁縻统治。
阿史那氏早在西突厥汗国时期，就与受其统治的异姓突厥各部存在矛盾，异姓部落反叛可汗是常有的事，唐朝继续以阿史那氏来统治各部，自然引会十姓部落和异姓突厥的不满。
就在唐朝设立两个都护府和各个羁縻府州的第二年。
显庆四年（659年），五弩失毕部的阿悉结阙首领都曼发动叛乱，这场叛乱波及的范围很大，疏勒、朱俱波、渴盘陀三国随同反唐一起进攻于阗，这场叛乱很快被苏定方平定。
龙朔二年（662年）至咸亨四年（673年）西突厥汗国的弓月部四次反叛，并与意欲向北扩张的吐蕃联合，数次进攻天山以南的于阗等地。
只要阿史那氏继续统治西突厥汗国，异姓部落的反叛就不会停止，而且这段时间吐蕃积极向西域扩张，因而成为西突厥各部反叛大唐的重要依靠力量。
除此之外，阿史那氏内部也是争权夺利，阿史那步真想要除掉阿史那弥射，统领全部十姓部落。
龙朔二年（662年），阿史那步真与阿史那弥射跟随唐将苏海政平定龟兹之乱，阿史那步真向苏海政构陷阿史那弥射谋反，致使阿史那弥射遭到诬告诛杀。
阿史那步真如愿吞并五咄陆部，总领西突厥汗国的十姓部落。
在这一年，阿史那弥射为苏海政冤杀，众心不服，五咄陆部的阿史那都支遂引众投奔吐蕃袭扰庭州。
后来唐高宗李治为安抚西突厥汗国的五咄陆部之众，授其阿史那都支为左骁卫大将军兼匐延都督，暂时默认他自立为西突厥左厢可汗。
就在大唐帝国崛起的时候，同一时期中东的阿拉伯人也在迅速崛起，从阿拉伯半岛开始经过战争扩张成一个横跨欧亚非三大洲的大帝国，向西占领整个北非和西班牙，向东吞并整个西亚和大半个中亚，控制地中海南岸，大食帝国（阿拉伯帝国）成为唐朝之外影响中亚的其他力量。
恰逢此时白衣大食（倭马亚王朝）的呼罗珊总督大破吐火罗地区，波斯王卑路斯彻底无家可归，他只能逃往大唐境内的西州求助。
唐朝即刻派遣继往绝可汗阿史那步真前往吐火罗支援。
结果阿史那步真（继往绝可汗）死于阿拉伯骑兵的混战之中，他的别帅李遮匐（阿史那遮匐）代领其众，聚人叛唐，附于吐蕃进逼安西四镇，自立为西突厥右厢可汗，与早先自立为左厢可汗的阿史那都支，两人分治西突厥两厢故地。
两位西突厥可汗成为吐蕃进攻大唐西域的盟友，致使安西四镇数次沦陷。
波斯王卑路斯无家可归，只能选择寄居长安城，他被拜为右武卫将军。
调露元年（679年），吏部尚书裴行俭以护送波斯王卑路斯之子泥涅师回国为名，前往碎叶城平定西突厥之乱，用计生擒两个得位不正的西突厥可汗。
阿史那都支与李遮匐俘至京师。
可怜的波斯王泥涅师已经失去利用价值，他被裴行俭以路远为由扔在碎叶川，并且留下王方翼镇守增修碎叶城，以碎叶替代焉耆成为安西四镇之一，目的就是为了镇住西突厥汗国的十姓部落。
波斯王泥涅师独自回到吐火罗地区搜寻波斯部众，但是终未成气候，人们见大势已去渐次离散，随后他隐姓埋名二十余年未能实现复国，无奈再次东逃大唐，最终病死于长安。
在此之后，西突厥汗国各部频频反叛，导致唐朝的控制极不稳定，再加上吐蕃在外虎视眈眈，常与西突厥各部保持密切联系。
尽管东突厥汗国早已灭亡，在差不多半个世纪的时期内，草原各部基本上很稳定，但是由于唐廷经常征调他们出征，逐渐引起突厥部众不满，一部分人开始滋生复国思想。
在这一年，东突厥的“阿史那德温傅”和“阿史那奉职”率部反唐，拥立阿史那泥熟匐为可汗，单于都护府二十四州的突厥酋长共同响应，叛乱部众高达数十万人。
唐高宗李治诏令鸿胪卿萧嗣业率兵平叛，唐军被阿史那德温傅击败，导致战死一万余人，最后还是裴行俭再次领兵出征，汇集各路唐军三十万，兵马之盛开唐未有，这才顺利平定突厥叛乱。
阿史那奉职遭到唐军生擒，可汗阿史那泥熟匐被部下所杀，突厥余部西退狼山，阿史那德温傅又从夏州迎颉利可汗族侄阿史那伏念北渡黄河，立为可汗，两人联兵进攻原州、庆州。
最终阿史那伏念在唐军的逼迫下，逮捕阿史那德温傅向裴行俭投降。
裴行俭答应保阿史那伏念不死，没想到回京之后裴炎妒忌裴行俭功大，唆使唐高宗李治杀死阿史那伏念，大唐杀降这种做法使得突厥人大为不满，这为后来阿史那骨笃禄的叛唐埋下祸根。
当时阿史那骨笃禄率十七人出走，沿途招集突厥流散余众，他的势力逐渐强盛以后，率部抄掠铁勒九姓的牛羊战马，占领漠北草原的郁督军山（杭爱山）设牙帐，重新建立突厥政权，亦称“后突厥汗国”，自称“颉跌利施可汗”。
唐高宗李治驾崩之后，遗诏让天后武则天裁决军国大事，唐中宗李显旋即遭废，另立四子唐睿宗李旦为帝。
天后武则天废帝专权引发徐敬业在扬州造反。
来自漠北草原的威胁和高原吐蕃的军事扩张，再加上大唐内部频繁叛乱，这让天后武则天萌生寻求代理人管理西域的想法，意在收缩防线，攘外必先安内。