李靖这次奇兵迭出，一万精骑趁雾突袭，阵斩突厥军一万余骑，俘虏十多万人，突厥投奔颉利的各部落几乎都未来得及逃走，而保铁山附近的几十万头牛等牲畜全部落入李靖之手，颉利只带了一万多骑仓皇逃出。
此役彻底摧毁了颉利的突厥军主力及突厥部族的有生力量，可以想见，若无大唐在将来支持，东突厥早晚会被西突厥或草原其他强大起来的部族吃掉。
还有一个大收获是此役击毙了李世民下旨命务要拿获的义成公主，这样，虽然颉利逃脱，但功劳也已不小。
李靖在清扫战场后，命令部队继续前进，衔尾追击颉利的逃兵。
颉利一口气逃出五百余里才开始收敛四逃的将领、士兵，仔细清点，也不过一万余人，颉利知道仅余的办法便是逃过碛口，到回纥等部落暂避一时，以待他日东山再起。
李绩带三万主力部队马不停蹄的赶路，终于赶在颉利之前赶到了碛口，再次设置埋伏，但这次和白道阻击战不同，白道之役双方实力相当，李绩是乘其不备，以消灭其有生力量为目的。而此次李绩的兵力战绝对优势，于是张开大口袋，务求全歼颉利的逃兵。
颉利的士兵已经成为惊弓之鸟，双方甫一接触，颉利的大军便已溃败了，这倒给李绩的全歼大计带来许多困难。李绩将留在手中做预备队的五个千人营全部撒了出去，用来歼灭逃逸出包围的小股部队。
李绩碛口伏击大获全胜，颉利在十几名拓羯的拼死护卫下逃出，若去薛延陀、回纥等部族，碛口是必经之路，颉利因李绩已牢牢地看死了碛口，无路可走，只好改而往西，准备投奔吐谷泽。
李靖与李绩再次会师，李绩再次让颉利逃脱，将李靖送到手上的功劳拱手让出，见李靖后向李靖请罪，李靖笑道：“你自己不愿封官晋爵，我又何必怪你？颉利在我六路合围之下，不会跑得很远的。”
果然不出李靖所料。颉利一路西逃，逃到阿史那苏尼失的部落之中。
当年始毕可汗在位时，任命他父亲启民可汗的母弟苏尼失为沙钵罗设，在灵州西北建立他的牙帐，统治着一个小邦国。
苏尼失即使在颉利可汗同中原关系最恶劣的时候也从来未对唐朝有过叛离的行为，总是按时纳贡完差。颉利可汗逃到他的部落，他不敢不收，但又一直在心中嘀咕。
而唐军大同道行军总管李道宗追过来，他的部队自在灵州击溃吐谷泽的部队后，一直在这附近等着捞点散兵游勇，没想到颉利竟逃到这里来，送来了一条大鱼。
