却说武则天时期，朝中针对是否收复安西四镇展开了讨论。大臣崔融上书阐明利弊，力主收复安西四镇：
四镇无守，则狂胡益赡，必兵加西域，诸蕃气羸，恐不能当长蛇之口。西域既动，自然威临南羌，南羌乐祸，必以封豕助虐。蛇豕交连，则河西危，河西危，则不得救。
崔融认为，安西四镇要是收不回来，吐蕃在西域更加气焰嚣张，打完西域他再打河西。河西要是丢了，他们还不得跑到家门口来撒野。
武则天一听，认为崔融言之有理。正好当时吐蕃陷入内乱，她果断发兵，于长寿元年(692年)进军西域，再战吐蕃。此战，武威军总管王孝杰等率领军队在西域大破吐蕃，收复了龟兹、于阗等安西四镇，并留下3万唐军驻守。
之后，武则天还有另一项重要举措，就是将天山北麓的金山都护府改置为北庭都护府，治所在庭州(今新疆吉木萨尔)。从此，安西与北庭南北相望，犹如屹立于西北绝域的旗帜，当来自世界各地的旅人踏上这片土地，他们也就来到了大唐。
这里，就是大唐。
唐玄宗时期，无论是国力，还是诗歌，都洋溢着盛唐气象。唐朝对西域的经营，也随着开元盛世达到顶峰。此时，唐军的对手不只是吐蕃，还有幅员辽阔的大食(阿拉伯帝国)、卷土重来的突厥等。唐玄宗要建立的，是横跨亚洲的霸权。
这一时期的边塞诗，也是气吞万里之势，如王维在少年行中所写：一身能擘两雕弧，虏骑千重只似无。偏坐金鞍调白羽，纷纷射杀五单于。
“七绝圣手”王昌龄也怀着对西北戍边将士的致敬，唱出了盛唐西域的英雄史诗：
青海长云暗雪山，孤城遥望玉门关。黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还。
天宝六载(747年)，来自高句丽的唐朝名将高仙芝，率唐军攻打曾受吐蕃控制的小勃律(在今克什米尔)，迫使其国王归降，由此打通了唐朝前往吐火罗(今阿富汗北部)的道路，他因此次战功升任安西节度使，也将唐朝对西域的控制推向了顶峰。
唐王朝在西域的扩张，惊动了中亚河中地区各国，尤其是天宝十载(751年)，高仙芝西进至石国(在今乌兹别克斯坦)采取的残暴政策，造成反唐情绪在中亚蔓延。
资治通鉴记载，高仙芝攻打石国，“伪与石国约和，引兵袭之，虏其王及部众以归，悉杀其老弱。仙芝性贪，掠得瑟瑟十馀斛，黄金五六橐驼，其余口马杂货称是，皆入其家