还要远于小律，由于有了第一次远征的经验，仙芝这次准备更加充分，加上形式对唐军有利，唐军的行军虽然艰苦，但却很顺利。天宝九年(750年)二月，仙芝击败了竭师国的军队，俘虏了竭师王特没。三月十二日，唐廷册立特没的哥哥素迦为师王。

经过这两次的征战，使唐朝在对吐蕃的战争中取得了全面胜利，唐朝也发展到了其峰。同时仙芝也为自己赢得了极大的声誉，被吐蕃和大誉为山地之王。仙芝虽然取得了大的成就，但他的一个弱就是贪婪，这个弱在他理民族关系时暴无疑。

当时大(阿拉伯帝国)兴于西方，并不断向东扩张，安国、火寻、戊地、石国、吐火罗等国屈服，让它们时纳沉重的赋税。唐与大在争夺西域的统治地位时发生了矛盾。由于唐朝在西域实施了有效的对策，有效地遏止了大向东继续扩张的势。当时由于唐玄宗有好大喜功，使唐朝边帅经常不顾大局，肆意作成作福。西域的边帅也不例外。这些行为都严重损害了唐朝和西域各国的关系，从而导致边疆现不稳定的局面。

当时地中亚的石国(昭武九姓之一，都城拓折城，在今乌孜别克斯坦塔什)地丝绸之路，农业发达，居民善于经商，可谓富甲西方。仙芝垂涎于石国力财富，想要掠为己有。天宝九年，仙芝诬告石国王“无蕃臣礼”(17)，领兵前去讨伐。其实石国与唐朝关系还是不错的，据《册府元》卷971记载，自从他继位后，对唐朝一直朝贡不断：天宝二年(743年)，遣女婿康国大首领泰染缅献方；天宝五年(746年)。遣使献骏十五匹，石国副王伊捺吐屯屈也遣使献方；天宝六年，遣使献，天宝八年，还派王太远恩关朝觐。对比西域各国，石国国王对唐朝的态度可以说是比较恭顺和真诚的。石国国王那俱车鼻施继位之后，因为对唐朝忠诚，曾被唐玄宗皇帝册封为怀化王，并赐予优待和免罪的证明――铁券。所以当唐军到来后，那俱车鼻施同意仙芝的约和。仙芝假意遣使者将那俱车鼻施骗到长安，然后趁乘其不备，兵掩袭，俘虏石国众。随后仙芝纵兵杀掠，甚至连老弱病残都不肯放过。这次行动，仙芝共获石国“瑟瑟十馀斛，黄金五六橐驼，其馀杂货称是，皆其家。”(18)仙芝从石国回军的途中，又诬蔑突骑施反叛，攻打了突骑施(19)，俘虏了移拨可汗。

与石国一样，突骑施也是当时西域各国中与唐朝关系最亲密的国家之一。石国与突骑施的被攻打，引起当地民众的反抗，唐军因此大肆镇压，被害者除石国的老弱之外，多为在石国贸易的昭武九姓的胡商。于是，仙芝在向朝廷报功队又多了一项“破九国胡”(20)。

天宝十年(751)正月二十四日，仙芝朝，献其所俘获的突骑施可汗、吐蕃酋长、石国王、师王。那俱车鼻施行至长安的西北的开远门时，被唐玄宗所杀。移拨可汗也被斩。玄宗以仙芝功勋卓著，加授开府仪同三司。大概是不长时间，唐玄宗识破了仙芝西征的底细，迁就了仙芝，没有治他的罪，所以仙芝及其下虽有灭国之功，但却没得到重赏。不久，唐玄宗任命仙芝为武威太守，并代安思顺为河西节度使，将其调离西域。但由于安思顺讽劝下“割耳面”苦苦相留。此时监察御史裴周南也上奏，故此令未能实行，遂改任右羽林大将军。

由于仙芝的一系列的错误行为，使唐朝在西域的威望大大下降，“由是西域不服”(21)。石国王逃到诸胡落，将仙芝欺诱贪暴之事遍告诸胡昭武。诸胡落大怒，就暗中联合大国共攻安西四镇。大遂以此为借，实施其扩张计划。