與此同時，高昌仍然敵視唐朝和焉耆，並在638年，聯合處月和處密部落，攻擊焉耆，攻陷5個城市，抓獲1500個焉耆男子和婦女。曲文泰還與阿史那薄布入侵唐朝的伊吾（今新疆哈密），以及焉耆。 639年，唐太宗下詔譴責曲文泰，並派他阿史那矩招曲文泰進京。曲文泰拒絕入京，而是派官員曲雍向皇帝致歉。唐太宗還下令曲文泰交出，在630年唐征服東突厥以後，東突厥流亡到高昌的人。曲文泰又進一步激怒了唐太宗，他試圖說服薛延陀真珠可汗夷男背叛唐朝。唐太宗開始策劃征討高昌，夷男表示提供協助，雖然史書沒有記載薛延陀實際是否參與。
640年初，唐太宗想讓曲文泰臣服唐朝的最後一次努力失敗，唐太宗派大將侯君集、薛萬均、阿史那社爾指揮軍隊，征討高昌。曲文泰最初也沒有認真對待，相信他的王國能夠承受唐軍的攻擊，因為唐軍無法解決穿越沙漠的運糧問題。然而，640年秋，侯君集已經率軍穿越沙漠，直抵高昌，曲文泰聽說後，焦慮而死，由他的兒子曲智盛繼承王位。侯君集在曲文泰的出殯時突然襲擊，首先攻克高昌首都以東的田地城。他攻打高昌國都——交河城。曲智盛寫信給侯君集對他父親的罪過致歉，侯君集命令他投降，曲智盛拒絕。侯君集圍困交河城，阿史那薄布沒有履行協助高昌的承諾，退出高昌，可汗浮圖城（新疆昌吉回族自治州）的守將投降唐軍。由於沒有西突厥援助的到來，曲智盛在恐懼中向侯君集投降。唐太宗的宰相魏徵建議應允許高昌繼續成為附庸國，曲智盛繼續擔任國王，但唐太宗決定不這樣做，而在高昌領土，建立了兩個州——西州（總部設在高昌）及庭州（總部設在可汗浮圖城）。他進一步成立安西都護府，在交河城以及附近的高昌（交河）駐軍。侯君集押送曲智盛和他的官員回到長安，在返還原先的高昌奪得的焉耆的幾個城市。唐太宗冊封曲智盛為金城郡公，他在長安成為將軍。唐太宗為加強西州的防禦，將死囚犯赦免，招募他們為駐防的士兵保衛西州。