李靖，字藥師，雍州三原人，祖籍隴西狄道，隋末至初唐時期傑出的軍事家。初仕隋朝，拜馬邑郡丞，晉陽起兵後，轉而效力唐朝，隨秦王李世民進擊王世充。輔佐趙郡王李孝恭南平蕭銑和輔公祏，並招撫嶺南諸部，在北疆抵禦東突厥入侵，以定襄道行軍總管總統諸將北征，以精騎三千夜襲定襄，使頡利可汗部驚潰，又奔襲陰山，一舉滅亡東突厥，使唐朝疆域自陰山北直至大漠，因功拜尚書右仆射，獲封代國公。統軍西破吐穀渾，改封衛國公，世稱“李衛公”。晚年多病，闔門自守，不預政事，成為“淩煙閣二十四功臣”之一。
李靖，出生於一個官宦之家，祖父李崇義曾任殷州刺史，封永康公；父李詮仕隋，官至趙郡太守。由於受家庭的熏陶，從小就有“文武才略”，又頗有進取之心，曾對父親說：“大丈夫如果遇到聖明的君主和時代，應當建立功業求取富貴，何必做一個讀書人。”他的舅父韓擒虎是隋朝名將，每次與他談論兵事，無不拍手稱絕，並撫摩著他說：“可與之討論孫吳之術的人，隻有你啊。”
李靖，先任長安縣功曹，後曆任殿內直長、駕部員外郎，他的官職雖然卑微，但其才幹卻聞名於隋朝公卿之中，吏部尚書牛弘稱讚他有“王佐之才”，隋室重臣楊素也撫著坐床對他說：“你終當坐到這個位置！”
大業末年，李靖任馬邑郡丞，在李淵帳下和突厥作戰。反隋暴政的叛亂已風起雲湧，河北竇建德，河南翟讓、李密，江淮杜伏威、輔公祏等領導的三支主力軍以摧枯拉朽之勢，滌蕩著隋朝的統治，身為隋朝太原留守的李淵暗中招兵買馬，伺機而動。李靖察覺了他的這一動機，於是偽裝成囚徒，前往江都，準備向隋煬帝告密，但當到了京城長安時，關中已經大亂，因道路阻塞而未能成行。
不久，李淵於太原起兵，並迅速攻占了長安，俘獲了李靖，李靖滿腹經綸，壯誌未酬，在臨刑將要被斬時，大聲疾呼：“明公興起義兵，本是為天下除去暴亂，怎麽沒有完成大事，而以私人恩怨斬殺壯士呢？”李淵欣賞他的言談舉動，李淵之子李世民讚賞他的才識和膽氣，因而獲釋，被李世民召入幕府，用做三衛。
李淵建唐稱帝，冊封李世民為秦王，為了平定割據勢力，李靖隨從李世民東進，擊滅在洛陽稱帝的王世充，以軍功授任開府。進擊王世充的戰役打響不久，盤踞在江陵的南梁蕭銑政權派舟師溯江而上，企圖攻取唐朝峽州、巴、蜀等地，被峽州刺史許紹擊退，遂退守安蜀城及荊門城。為了削平南梁蕭銑這一割據勢力，李淵調李靖赴夔州平定蕭銑，李靖奉命，率數騎赴任，在途經金州時，適遇蠻人鄧世洛率數萬人屯居山穀間，廬江王李瑗進討，接連敗北。李靖為李瑗出謀劃策，一舉擊敗蠻兵，俘虜甚多，順利通過金州，抵達峽州。由於蕭銑控製著險塞，再次受阻，遲遲不能前進，李淵卻誤以為他滯留不前，貽誤軍機，秘密詔令許紹將他處死，許紹愛惜李靖的才幹，為他請命，李靖這才免於一死。
開州蠻人首領冉肇則叛唐，率眾進犯夔州，趙郡王李孝恭率軍出戰失利，李靖則率八百士卒襲擊其營壘，大破蠻兵。後又在險要處布下伏兵，一戰而殺死肇則，俘獲五千多人。當捷報傳到京師時，李淵高興地對公卿說：“朕聽說使用有功勞的人不如使用有過失的人，李靖果然立了大功。”立即頒下璽書，慰勞李靖說：“卿竭誠盡力，功績特別卓著，天長日久才發現卿無限忠誠，盡量給你嘉獎賞賜，卿不必擔心功名利祿了。”李靖的精誠至忠博得了李淵的信任，李淵改變了對他的成見，並親筆寫敕與李靖說：“既往不咎，以前的事我早就忘了。”
李靖鑒於敵我雙方的情勢，上陳了攻滅蕭銑的十策，李淵對此頗為重視，任命李孝恭為夔州總管，擢任李靖為行軍總管，兼任李孝恭的行軍長史。李淵認為李孝恭不太精通軍旅之事，“三軍之任，一以委靖”，李靖實際上已成為三軍統帥，李靖組織人力和物力大造舟艦，組織士卒練習水戰，做好下江陵的準備。巴、蜀之地歸附唐朝不久，各部族還不太穩定，為了解除後顧之憂，李靖勸說李孝恭把各部族酋長子弟都召集到夔州，根據才能的優劣分別授以官職，安置在左右，“外示引擢，實以為質”，這對於穩固巴、蜀政局起了積極的作用。
李淵詔令調發巴、蜀兵士，集結於夔州，並任命李孝恭為荊湘道行軍總管，李靖兼行軍長史，統轄十二總管，自夔州順流東進；又任命李瑗為荊郢道行軍元帥，出襄州道，為北路軍；黔州刺史田世康出辰州道，為南路軍；黃州總管周法明出夏口道，為東路軍。四路大軍分頭並進，一齊殺向江陵，發起了一場規模巨大的軍事攻勢。
適值秋天雨季，江水暴漲，流經三峽的濤濤江水咆哮狂奔而下，響聲震撼著峽穀，蕭銑滿以為水勢洶湧，三峽路險難行，唐軍不能東下，遂休養士兵，不加防備。唐將也大都望而生畏，請求待洪水退後再進兵。李靖力排眾議，說：“兵貴神速，機不可失。如今軍隊剛剛集結，蕭銑還不知道，如果我們乘江水猛漲出師，順流東下，突然出現在江陵城下，正是所說的迅雷不及掩耳，這是兵家上策。縱然蕭銑得知我將出師的消息，倉促調集軍隊，也無法應戰，這樣擒獲蕭銑，定可一舉成功。”李孝恭依從其議，遂率戰艦二千餘艘，沿著三峽，順流東進，由於蕭銑毫無防備，唐軍連破荊門、宜都二鎮，並乘勝前進，抵夷陵城下。
這時，蕭銑的驍將文士弘率數萬精兵駐守在附近的清江，李孝恭大兵一到，即想進擊。李靖勸告他說：“文士弘，是蕭銑的健將，士卒精銳驍勇，現在荊門剛剛失守，他把精兵全都派出來迎戰，這是救敗之師，銳不可擋。我們應當暫且把戰船停泊在長江南岸，不與敵人交鋒，等到他們士氣衰落，然後出擊決戰，一定能攻破敵軍。”李靖避其兵鋒，挫其銳氣，然後一戰可擒的戰術是正確的，但李孝恭由於連戰告捷，錯誤地估計了敵人的力量，沒有聽從他的勸告，遂命李靖留守軍營，自己率兵出戰。果然不出李靖所料，雙方一交戰，李孝恭軍大敗，逃奔南岸，損失很大，文士弘獲勝以後，縱兵四出搶掠，李靖見敵軍隊伍大亂，當即指揮唐軍出戰。文士弘軍一時難以收攏，結果被唐軍擊潰，被殺及溺水而死者將近一萬人，被繳獲舟艦四百餘艘。
攻下夷陵之後，李靖又馬不停蹄，率輕騎五千為先鋒，直奔南梁都城江陵，李孝恭率大軍繼後。文士弘戰敗後，蕭銑非常恐懼，這時剛剛在江南征召士兵，結果征召的士兵不能如期趕到。李孝恭帶領大軍繼續進攻，李靖又擊敗蕭銑的驍勇大將楊君茂、鄭文秀，俘獲士卒四千多人，攻克江陵外城，接著又占領水城，繳獲了大批舟艦，卻讓李孝恭全部散棄江中，順流漂下。諸將對此做法都困惑不解，認為繳獲敵船，正好充當軍艦，為何卻遺棄江中，以資敵用？李靖胸有成竹地說：“蕭銑的地盤，南出嶺表，東距洞庭，我們孤軍深入，如果攻城未拔，對方的援軍四集，我們將表裏受敵，進退不獲，雖有舟楫，將如何使用呢。如今放棄舟艦，使塞江下，援兵見到了，一定以為江陵已經被攻破，不敢輕易進去，往來偵察，往返拖延要一個月，我們一定能攻下。”李靖的疑兵之計果然奏效，長江下遊的蕭銑援兵見江中到處都是遺棄散落的舟艦，以為江陵已破，都疑懼不前。交州刺史丘和、長史高士廉等將赴江陵朝見，在行進途中聽說蕭銑已敗，便都到李孝恭營中投降。
唐軍把江陵圍得水泄不通，蕭銑見內外隔絕，外無援兵，城內又難以支持，走投無路，遂開門投降，李靖率軍進入城內，號令嚴肅，秋毫無犯。這時，諸將都以為蕭銑將帥抗拒官軍，罪大惡極，建議籍沒其家財產，用以犒賞官軍將士，李靖立即出麵勸止，說：“王者之師，應保持撫慰人民，討伐罪惡的節義。百姓已經受到戰事的驅逼，抵抗作戰難道是他們的願望。況且狗自然會對不是自己主人的人吠叫，為蕭銑戰死的人，死為其主，不能與叛逆者同等看待，這就是蒯通之所以在高祖麵前免除死罪的原因啊。現在剛平定荊州、江陵，應當采取寬大的政策，來撫慰遠近的民心，投降了我們而還要沒收他們的家產，恐怕不是救焚拯溺的道義。隻怕從此其他城鎮的敵將，拚死抵抗都堅守不降，這不是好的決策。”李靖高瞻遠矚，寬宏大度，不貪財寶，他的做法頗得人心，由是江、漢紛紛望風歸降。
蕭銑投降幾天之後，有十幾萬援軍相繼趕到，聽說蕭銑已經投降，唐朝寬大處理，也都放下兵器投降。李靖佐助李孝恭出師，僅用了兩個月的時間，即消滅了江南最大的割據勢力南梁，因其戰功卓著，李淵詔封他為上柱國、永康縣公，賜物二千五百段。攻取江陵的戰鬥曆程，表現出了李靖傑出的軍事才幹，他進一步得到了李淵的倚重，戰事剛一結束，李淵即擢任為檢校荊州刺史，命他安撫嶺南諸州，並特許承製拜授。
李靖越過南嶺，到達桂州，派人分道招撫，所到之處，皆望風歸降，嶺南豪酋馮盎、李光度、寧長真皆派遣子弟求見，表示歸順，李靖承製都授以官爵。於是連下九十六州，所得民戶六十餘萬，自此嶺南皆平，李淵下詔勞勉，授任嶺南道安撫大使、檢校桂州總管。李靖以為南方偏僻之地，距朝廷遙遠，隋末大亂以來，未受朝廷恩惠，若“不遵以禮樂，兼示兵威，無以變其風俗”，遂率其所部兵馬從桂州出發南巡，所經之處，李靖親自“存撫耆老，問其疾苦”，得到當地人民的擁護，於是“遠近悅服”，社會安定。
原投降唐朝的農民起義軍將領杜伏威、輔公祏二人不和，輔公祏乘杜伏威入朝之際，竊據丹陽，舉兵反唐。李淵命李孝恭為帥，李靖為副帥，率李積等七總管東下討伐，輔公祏派大將馮惠亮率三萬水師駐守當塗，陳正道率二萬步騎駐守青林，從梁山用鐵索橫亙長江，以阻斷水路。並築造建月城，綿延十餘裏，以為犄角之勢，李孝恭召集諸將議軍事，諸將都說：“馮惠亮、陳正通都掌握了強大的兵力，是想守險不戰，因此構城築壘而固守，倉猝之間是不能攻取的。不如直指丹陽，掩襲輔公祏的巢穴，丹陽一旦攻破，馮惠亮等人自然不戰而降。”李孝恭想采納諸將的意見。
李靖透辟地分析了敵方形勢，認為“輔公祏的精銳兵力，雖然集中在水、陸二軍，然而他自己統帥的軍隊，也都是驍勇的士卒。馮惠亮等駐守的城柵尚且不能攻取，輔公祏已經固守的石頭城，難道是可以輕易攻取的嗎？如果我軍直奔丹陽，旬月之間都不能攻下而滯留在那裏，前麵的輔公祏沒有平定，後邊的馮惠亮也是一大隱患，這樣我們就會腹背受敵，恐怕不是萬全之計。馮惠亮、陳正通都是身經百戰的賊將，決不會害怕野戰，隻因為輔公祏立下計謀，命令他們持重防守，隻想不出戰拖延時間使我軍疲勞。現在如果我們進攻馮惠亮、陳正通的城柵，就可以打他個出其不意，消滅敵賊的機會，隻在此一舉。”
李孝恭讚同李靖的意見，李靖於是率黃君漢等將先攻打馮惠亮，苦戰將其擊破，叛軍被殺傷和溺死者萬餘人，馮惠亮敗走。李靖率輕兵先至丹陽，輔公祏大懼，派遣將領左遊仙領兵守會稽作為援助，輔公祏擁兵東走，去往遊仙，到了吳郡，輔公祏、馮惠亮、陳正通相次被擒獲，江南悉平。李淵設立東南道行台，為了嘉獎李靖的軍功，賜物千段，並賜奴婢一百口，良馬一百匹，授任他為行台兵部尚書，行台被撤銷後，又任檢校揚州大都督府長史。李淵十分欽佩李靖的軍事才幹，極口讚歎說：“李靖乃蕭銑、輔公祏的膏肓之病，古時的名將韓信、白起、衛青、霍去病，沒有一個能比得上李靖！”江南屢遭兵禍，民生凋敝，李靖鎮撫有方，使一方安定。
隋末唐初，東突厥勢力強大，李淵太原起兵時，曾向突厥始畢可汗稱臣，以換取北方的相對安定。唐朝建立後，突厥一方麵支持薛舉、劉武周等割據勢力，與唐朝分庭抗禮，另一方麵，又自恃兵強馬壯，不斷舉兵南下侵擾，在平定江南中功勳卓著的李靖又被調到北方，以反擊突厥。
突厥頡利可汗率十餘萬人越過石嶺，大舉進犯太原，李淵馬上命李靖為行軍總管，統率一萬多江淮兵駐守太穀，與並州總管任瑰等迎擊突厥。由於突厥來勢凶猛，諸軍迎戰多失利，任瑰全軍覆沒，唯李靖軍得以保全，李靖“權檢校安州大都督”。
李世民登基，頡利便乘唐朝皇帝更替之機，率十幾萬精銳騎兵再次進犯涇州，長驅直入，兵臨渭水便橋之北。李靖被調為靈州道行軍總管，以抗擊東突厥，頡利不斷派精騎挑戰，還派其心腹執失思力入朝，以觀察虛實。征調的諸州軍馬尚未趕到，長安市民能拿兵器打仗者也不過幾萬人，形勢十分危急，在此種情況下，李世民冒險親臨渭水橋，與頡利結盟，突厥才退兵。在此期間，李靖曾疾馳至豳州，企圖邀擊突厥，但因渭水盟誓達成而作罷。事後，李世民擢任李靖為刑部尚書兼行太子左衛率，賜實封食邑四百戶，以刑部尚書兼檢校中書令，次年轉任兵部尚書。
此後不久，東突厥國內發生了變亂，所屬薛延陀、回紇、拔野古諸部相繼叛離，又恰遇暴風雪，羊馬死亡甚多，因而發生了饑荒，族人紛紛離散。李世民接受了代州都督張公瑾的建議，決定出擊東突厥，命李靖為定襄道行軍總管，以張公瑾為副，發起了強大的軍事攻勢，又任命並州都督李積、華州刺史柴紹、靈州大都督薛萬徹等為各道總管，統率十幾萬軍隊，分道出擊突厥。
李靖率領三千精銳騎兵，冒著嚴寒，從馬邑出發，向惡陽嶺挺進，頡利沒有想到唐軍會突如其來，兵將相顧，無不大驚失色。他們判定：如果唐兵不傾國而來，李靖決不會孤軍深入，於是“一日數驚”。李靖探知這一消息，密令間諜離間頡利心腹，使其親信康蘇密前來投降。李靖迅即進擊定襄，在夜幕掩護下，一舉攻入城內，俘獲了隋齊王楊暕之子楊政道及原隋蕭皇後，頡利倉皇逃往磧口。李靖因軍功進封代國公，增加食邑三千戶，賜物六百段及名馬、寶器等。李世民高興地對大臣說：“漢朝李陵帶領五千步卒進攻匈奴，最後落得歸降匈奴的下場，尚且得以留名青史，李靖以三千騎兵深入敵境，攻克定襄，威振北狄，這是古今所沒有的奇勳，足以雪往年在渭水與突厥結盟之恥。”
在李靖勝利進軍的同時，李積也率軍從雲中出發，與突厥軍在白道遭遇，唐軍奮力衝殺，把突厥軍打得潰不成軍。頡利一敗再敗，損失慘重，遂退守鐵山，收集殘兵敗將，隻剩下幾萬人馬。頡利可汗處於山窮水盡的境地，他派執失思力入朝請罪，請求舉國歸附唐朝，並表示願意入朝。
李世民再任李靖為定襄道行軍總管，率軍迎接頡利，又派鴻臚卿唐儉、將軍安修仁去撫慰頡利，李靖揣摩到李世民這樣做的真實意圖。前來會合的李積也和李靖商議說：“頡利雖然戰敗，人馬還多，如果走過沙漠，得到九姓鐵勒的庇護，道路遙遠險阻，就很難追上他們了。如今下詔派唐儉到那裏去，突厥必定放鬆戒備，我們隨後去襲擊，這樣就可以不戰而平定賊寇了。”李靖聞言大喜，握著手腕高興地說：“您的這番話，就是韓信滅田橫的策略啊。”他又對張公謹說：“使者到了頡利那裏，突厥必定會放鬆戒備，我們就乘此良機，選拔精騎一萬，攜帶二十天的軍糧，帶兵從白道襲擊突厥。”張公謹說：“陛下已經下詔準許頡利可汗歸降，朝廷派去的使者也在那裏，恐怕不宜去討伐進擊。”李靖說：“這正是用兵的良機，時機不可錯過，這就是韓信能消滅齊國的道理。像唐儉等使者即使因此遭到不測，又有什麽可惜的呢。”於是一起定計，李靖率兵連夜出發，李積領軍跟進。
李靖率軍進至陰山，遇到突厥斥候千餘帳，一戰而全部俘獲，命與唐軍同行。這時，頡利見到唐儉等人，放鬆了戒備。唐軍前鋒蘇定方率領的兩百餘騎又乘著大霧，悄然疾行，直到距牙帳七裏遠的地方才被發覺，頡利慌忙騎馬逃走，突厥軍四散而逃。李靖大軍隨之趕到，殺敵一萬餘人，俘虜十幾萬，繳獲牛羊數十萬隻，並擒獲頡利之子疊羅施，殺死隋義成公主。頡利可汗率萬餘人想北過大漠，投奔沙缽羅設阿史那蘇尼失，在磧口被李積阻攔，不能北逃，其首領大多投降。不久，頡利被行軍副總管張寶相擒獲，並送到京師，東突厥從此滅亡。
李靖滅亡東突厥，不僅解除了唐朝西北邊境的禍患，而且也洗刷了李淵與李世民向突厥屈尊的恥辱，李世民頗有感慨地說：“我聽說君主憂愁臣覺得恥辱，君主受辱臣甘願赴死。從前大唐草創之時，太上皇因為百姓的緣故，向突厥稱臣，我為此常常痛心疾首，立誌要剪滅突厥，為此坐不安席，食不甘味。現在隻暫時調動一部分軍隊，就無往不勝，使單於歸順，終於洗雪當年稱臣的恥辱！”為此大赦天下，連續五日舉宴慶祝。太上皇李淵也欣喜萬分，他把李世民及貴臣十幾人，還有諸王、王妃、公主等召至淩煙閣，設宴慶祝，李淵一時興起，還親自彈起了琵琶，李世民起舞，大臣們也接連起身舉杯祝賀，一直延續到深夜。
李靖雖在戰場上勇猛善戰，卻性情沉厚，事後，禦史大夫蕭瑀劾奏李靖治軍無方，在襲破頡利可汗牙帳時，一些珍寶文物，都被兵士搶掠一空，請求司法部門予以審查。李世民訓責李靖，李靖叩首謝罪，過了好久，李世民對李靖說：“隋朝的將領史萬歲打敗了達頭可汗，可是隋朝不予獎賞，因此導致滅亡。朕就不是這樣，應當赦免你治軍無方的罪，記錄你擊敗突厥的功勳。”於是下詔加封李靖為左光祿大夫，賜絹千匹，增加實封食邑。不久，李世民又對李靖說：“以前有人誹謗你，現在朕已經明白了真相，你千萬不要把這事放在心裏。”再賜絹二千匹，被擢升為尚書右仆射，成為實際的宰相，地位僅次於左仆射房玄齡。李靖生性沉穩厚重，平時與朝臣商議國事時，總是恭謹溫順，像是不會說話一樣。
李靖在青少年時曾銳意進取，然而一旦富貴在身，又深懼盈滿，能知足而退。李靖被授為畿內道大使，作為巡察全國、考察風評的十三位特使之一。不久後，他即以足疾辭任，表奏中的言辭懇切，李世民明白他的心意，並十分欣賞他的這一舉動，派中書侍郎岑文本轉告他說：“朕縱觀從古至今的曆史，身處富貴而能知足的人很少。他們不論愚智，都不能有自知之明，才能即使不能勝任，也竭力想要任職，縱然有疾病，還自己勉強為官，不肯放棄職權。您能夠識大體，見識深遠夠得上是可嘉的了，朕現在不僅成全您的美德，還想讓您成為一代楷模。”特頒下詔書，加授他為特進，賜物千段，尚乘馬兩匹；如足疾稍好一些，每二三天可到中書、門下平章政事，又賜給李靖靈壽木手杖，以幫助腿腳不方便的他使用。
可此事還未過兩個月，就發生了吐穀渾進犯涼州的事件，朝廷決定興兵反擊，在任命統帥時，李世民自然想到了李靖，認為他是最為合適的人選，可惜足疾未愈。而這位年逾花甲的將軍一聽到朝廷將遠征吐穀渾的消息，頓時精神抖擻，他顧不上足疾與年事已高，主動求見房玄齡，請求掛帥遠征。李世民大喜過望，即任命李靖為西海道行軍大總管，又分別任命兵部尚書侯君集、刑部尚書李道宗、涼州都督李大亮、右衛將軍李道彥、利州刺史高甑生等五人為各道行軍總管，統由李靖指揮，於是一場大規模的反擊吐穀渾的戰爭序幕拉開了。
李靖奉命赴任之時，正值寒冬臘月季節，他一路踏著冰雪，風餐露宿，備嚐艱辛，在庫山與吐穀渾交戰，李道宗部大敗吐穀渾，唐軍首戰告捷。狡詐的吐穀渾伏允可汗一麵往西敗退，一麵令人把野草燒光，以斷絕唐軍馬草，幹草已被燒光，春草尚未萌生，諸將大都認為戰馬瘦弱，不可長途追擊。侯君集認為吐穀渾已“鼠逃鳥散，斥候亦絕，君臣攜離，父子相失，取之易如拾芥，此而不乘，後必悔之”，李靖完全讚同他的意見，決定不給敵人喘息的機會，於是兵分兩路：李靖與薛萬均、李大亮等從北道；侯君集、李道宗從南道，兩路大軍一齊進發。
李靖親自率領的北路軍進展順利，不幾天，其部將薛孤兒於曼頭山擊敗吐穀渾軍，殺其名王，用繳獲的大批牛羊充作軍食。接著李靖的主力也先後於牛心堆、赤水源兩次大敗吐穀渾軍。侯君集、李道宗所率南路軍深入荒漠二千餘裏，克服了種種困難，長途奔襲，到了五月，終於在烏海追上了伏允可汗，又大敗其軍，俘獲了其名王，薛萬均等於赤海擊敗吐穀渾的天柱王軍。
李靖都督各軍繼續進擊，又連戰告捷，李大亮軍於蜀渾山擊敗吐穀渾軍，獲其名王二十人，部將執失思力也在居茹川擊敗吐穀渾軍。唐軍乘勝進軍，經過積石山河源，一直打到吐穀渾西陲且末。部將契苾何力追擊伏允可汗，破其牙帳，殺數千人，繳獲牛羊二十多萬頭，並俘虜了其妻子。伏允可汗率一千多騎兵逃到磧中，已到了山窮水盡的地步，部下紛紛離散，伏允可汗為部下所殺，其長子大寧王慕容順殺死天柱王，率眾降唐。李靖率軍經過了兩個月的浴血奮戰，攻滅了吐穀渾，並向京師告捷，唐朝為了控製吐穀渾舊境，封慕容順為西平郡王、趉故呂烏甘豆可汗，並留下李大亮協助防守。
李靖在進擊吐穀渾時，鹽澤道總管高甑生未按期到達，貽誤了軍機，受到李靖的責備，高甑生心懷不滿，戰事結束後，即串通廣州都督府長史唐奉義誣告李靖謀反。李世民下令調查此事，弄清真相，判定高甑生以誣罔罪減死，流放邊疆。從此，李靖“乃闔門自守，杜絕賓客，雖親戚不得妄進”。改封李靖為衛國公，並依照當時推行的世襲刺史製，授他為濮州刺史，允許世襲，後因他故而未執行。
李靖的妻子去世，李世民詔令其墳塋規格依照漢代衛青、霍去病的舊例，把墳墓修築成突厥境內的鐵山、吐穀渾境內的積石山的形狀，以此表彰李靖特殊的戰績。李世民命人畫二十四功臣圖於淩煙閣，李靖名列其中，位於第八名。太子李承乾謀反案發生，李靖的長子李德謇因與太子友善而坐罪，判決流放於嶺南，李世民體念李靖的功勞，特詔改配於吳郡。
李世民親自到李靖的府第問候病情，還賜絹五百匹，晉位開府儀同三司。李世民準備親征高麗，把李靖召入閣內，賜坐後問道：“您在南邊平定吳會，北邊掃清沙漠突厥，西邊安定吐穀渾慕容，隻有東邊的高麗沒有征服，您意下如何？”這位年過七旬的老將雖染病在身，仍表示願意從行，對李世民說：“我過去憑借天子的威力，做了點微小的貢獻，現在已是殘年朽骨，應該隨從這次出征。陛下如果不嫌棄，老臣的病就要好了。”李世民哀憐他瘦弱衰老，沒有同意。
李靖病情惡化，當時也已病重的李世民，親臨病榻慰問，見李靖病危，涕淚俱下，十分難過地對李靖說：“您是朕平生故人，對國家有功，如今病到這種地步，朕為您感到擔憂。”李靖溘然長逝，享年七十九歲，李世民下詔，冊贈他為司徒、並州都督，賜班劍、羽葆、鼓吹，陪葬昭陵，諡號為“景武”。
李靖，出生於一個官宦之家，祖父李崇義曾任殷州刺史，封永康公；父李詮仕隋，官至趙郡太守。由於受家庭的熏陶，從小就有“文武才略”，又頗有進取之心，曾對父親說：“大丈夫如果遇到聖明的君主和時代，應當建立功業求取富貴，何必做一個讀書人。”他的舅父韓擒虎是隋朝名將，每次與他談論兵事，無不拍手稱絕，並撫摩著他說：“可與之討論孫吳之術的人，隻有你啊。”
李靖，先任長安縣功曹，後曆任殿內直長、駕部員外郎，他的官職雖然卑微，但其才幹卻聞名於隋朝公卿之中，吏部尚書牛弘稱讚他有“王佐之才”，隋室重臣楊素也撫著坐床對他說：“你終當坐到這個位置！”
大業末年，李靖任馬邑郡丞，在李淵帳下和突厥作戰。反隋暴政的叛亂已風起雲湧，河北竇建德，河南翟讓、李密，江淮杜伏威、輔公祏等領導的三支主力軍以摧枯拉朽之勢，滌蕩著隋朝的統治，身為隋朝太原留守的李淵暗中招兵買馬，伺機而動。李靖察覺了他的這一動機，於是偽裝成囚徒，前往江都，準備向隋煬帝告密，但當到了京城長安時，關中已經大亂，因道路阻塞而未能成行。
不久，李淵於太原起兵，並迅速攻占了長安，俘獲了李靖，李靖滿腹經綸，壯誌未酬，在臨刑將要被斬時，大聲疾呼：“明公興起義兵，本是為天下除去暴亂，怎麽沒有完成大事，而以私人恩怨斬殺壯士呢？”李淵欣賞他的言談舉動，李淵之子李世民讚賞他的才識和膽氣，因而獲釋，被李世民召入幕府，用做三衛。
李淵建唐稱帝，冊封李世民為秦王，為了平定割據勢力，李靖隨從李世民東進，擊滅在洛陽稱帝的王世充，以軍功授任開府。進擊王世充的戰役打響不久，盤踞在江陵的南梁蕭銑政權派舟師溯江而上，企圖攻取唐朝峽州、巴、蜀等地，被峽州刺史許紹擊退，遂退守安蜀城及荊門城。為了削平南梁蕭銑這一割據勢力，李淵調李靖赴夔州平定蕭銑，李靖奉命，率數騎赴任，在途經金州時，適遇蠻人鄧世洛率數萬人屯居山穀間，廬江王李瑗進討，接連敗北。李靖為李瑗出謀劃策，一舉擊敗蠻兵，俘虜甚多，順利通過金州，抵達峽州。由於蕭銑控製著險塞，再次受阻，遲遲不能前進，李淵卻誤以為他滯留不前，貽誤軍機，秘密詔令許紹將他處死，許紹愛惜李靖的才幹，為他請命，李靖這才免於一死。
開州蠻人首領冉肇則叛唐，率眾進犯夔州，趙郡王李孝恭率軍出戰失利，李靖則率八百士卒襲擊其營壘，大破蠻兵。後又在險要處布下伏兵，一戰而殺死肇則，俘獲五千多人。當捷報傳到京師時，李淵高興地對公卿說：“朕聽說使用有功勞的人不如使用有過失的人，李靖果然立了大功。”立即頒下璽書，慰勞李靖說：“卿竭誠盡力，功績特別卓著，天長日久才發現卿無限忠誠，盡量給你嘉獎賞賜，卿不必擔心功名利祿了。”李靖的精誠至忠博得了李淵的信任，李淵改變了對他的成見，並親筆寫敕與李靖說：“既往不咎，以前的事我早就忘了。”
李靖鑒於敵我雙方的情勢，上陳了攻滅蕭銑的十策，李淵對此頗為重視，任命李孝恭為夔州總管，擢任李靖為行軍總管，兼任李孝恭的行軍長史。李淵認為李孝恭不太精通軍旅之事，“三軍之任，一以委靖”，李靖實際上已成為三軍統帥，李靖組織人力和物力大造舟艦，組織士卒練習水戰，做好下江陵的準備。巴、蜀之地歸附唐朝不久，各部族還不太穩定，為了解除後顧之憂，李靖勸說李孝恭把各部族酋長子弟都召集到夔州，根據才能的優劣分別授以官職，安置在左右，“外示引擢，實以為質”，這對於穩固巴、蜀政局起了積極的作用。
李淵詔令調發巴、蜀兵士，集結於夔州，並任命李孝恭為荊湘道行軍總管，李靖兼行軍長史，統轄十二總管，自夔州順流東進；又任命李瑗為荊郢道行軍元帥，出襄州道，為北路軍；黔州刺史田世康出辰州道，為南路軍；黃州總管周法明出夏口道，為東路軍。四路大軍分頭並進，一齊殺向江陵，發起了一場規模巨大的軍事攻勢。
適值秋天雨季，江水暴漲，流經三峽的濤濤江水咆哮狂奔而下，響聲震撼著峽穀，蕭銑滿以為水勢洶湧，三峽路險難行，唐軍不能東下，遂休養士兵，不加防備。唐將也大都望而生畏，請求待洪水退後再進兵。李靖力排眾議，說：“兵貴神速，機不可失。如今軍隊剛剛集結，蕭銑還不知道，如果我們乘江水猛漲出師，順流東下，突然出現在江陵城下，正是所說的迅雷不及掩耳，這是兵家上策。縱然蕭銑得知我將出師的消息，倉促調集軍隊，也無法應戰，這樣擒獲蕭銑，定可一舉成功。”李孝恭依從其議，遂率戰艦二千餘艘，沿著三峽，順流東進，由於蕭銑毫無防備，唐軍連破荊門、宜都二鎮，並乘勝前進，抵夷陵城下。
這時，蕭銑的驍將文士弘率數萬精兵駐守在附近的清江，李孝恭大兵一到，即想進擊。李靖勸告他說：“文士弘，是蕭銑的健將，士卒精銳驍勇，現在荊門剛剛失守，他把精兵全都派出來迎戰，這是救敗之師，銳不可擋。我們應當暫且把戰船停泊在長江南岸，不與敵人交鋒，等到他們士氣衰落，然後出擊決戰，一定能攻破敵軍。”李靖避其兵鋒，挫其銳氣，然後一戰可擒的戰術是正確的，但李孝恭由於連戰告捷，錯誤地估計了敵人的力量，沒有聽從他的勸告，遂命李靖留守軍營，自己率兵出戰。果然不出李靖所料，雙方一交戰，李孝恭軍大敗，逃奔南岸，損失很大，文士弘獲勝以後，縱兵四出搶掠，李靖見敵軍隊伍大亂，當即指揮唐軍出戰。文士弘軍一時難以收攏，結果被唐軍擊潰，被殺及溺水而死者將近一萬人，被繳獲舟艦四百餘艘。
攻下夷陵之後，李靖又馬不停蹄，率輕騎五千為先鋒，直奔南梁都城江陵，李孝恭率大軍繼後。文士弘戰敗後，蕭銑非常恐懼，這時剛剛在江南征召士兵，結果征召的士兵不能如期趕到。李孝恭帶領大軍繼續進攻，李靖又擊敗蕭銑的驍勇大將楊君茂、鄭文秀，俘獲士卒四千多人，攻克江陵外城，接著又占領水城，繳獲了大批舟艦，卻讓李孝恭全部散棄江中，順流漂下。諸將對此做法都困惑不解，認為繳獲敵船，正好充當軍艦，為何卻遺棄江中，以資敵用？李靖胸有成竹地說：“蕭銑的地盤，南出嶺表，東距洞庭，我們孤軍深入，如果攻城未拔，對方的援軍四集，我們將表裏受敵，進退不獲，雖有舟楫，將如何使用呢。如今放棄舟艦，使塞江下，援兵見到了，一定以為江陵已經被攻破，不敢輕易進去，往來偵察，往返拖延要一個月，我們一定能攻下。”李靖的疑兵之計果然奏效，長江下遊的蕭銑援兵見江中到處都是遺棄散落的舟艦，以為江陵已破，都疑懼不前。交州刺史丘和、長史高士廉等將赴江陵朝見，在行進途中聽說蕭銑已敗，便都到李孝恭營中投降。
唐軍把江陵圍得水泄不通，蕭銑見內外隔絕，外無援兵，城內又難以支持，走投無路，遂開門投降，李靖率軍進入城內，號令嚴肅，秋毫無犯。這時，諸將都以為蕭銑將帥抗拒官軍，罪大惡極，建議籍沒其家財產，用以犒賞官軍將士，李靖立即出麵勸止，說：“王者之師，應保持撫慰人民，討伐罪惡的節義。百姓已經受到戰事的驅逼，抵抗作戰難道是他們的願望。況且狗自然會對不是自己主人的人吠叫，為蕭銑戰死的人，死為其主，不能與叛逆者同等看待，這就是蒯通之所以在高祖麵前免除死罪的原因啊。現在剛平定荊州、江陵，應當采取寬大的政策，來撫慰遠近的民心，投降了我們而還要沒收他們的家產，恐怕不是救焚拯溺的道義。隻怕從此其他城鎮的敵將，拚死抵抗都堅守不降，這不是好的決策。”李靖高瞻遠矚，寬宏大度，不貪財寶，他的做法頗得人心，由是江、漢紛紛望風歸降。
蕭銑投降幾天之後，有十幾萬援軍相繼趕到，聽說蕭銑已經投降，唐朝寬大處理，也都放下兵器投降。李靖佐助李孝恭出師，僅用了兩個月的時間，即消滅了江南最大的割據勢力南梁，因其戰功卓著，李淵詔封他為上柱國、永康縣公，賜物二千五百段。攻取江陵的戰鬥曆程，表現出了李靖傑出的軍事才幹，他進一步得到了李淵的倚重，戰事剛一結束，李淵即擢任為檢校荊州刺史，命他安撫嶺南諸州，並特許承製拜授。
李靖越過南嶺，到達桂州，派人分道招撫，所到之處，皆望風歸降，嶺南豪酋馮盎、李光度、寧長真皆派遣子弟求見，表示歸順，李靖承製都授以官爵。於是連下九十六州，所得民戶六十餘萬，自此嶺南皆平，李淵下詔勞勉，授任嶺南道安撫大使、檢校桂州總管。李靖以為南方偏僻之地，距朝廷遙遠，隋末大亂以來，未受朝廷恩惠，若“不遵以禮樂，兼示兵威，無以變其風俗”，遂率其所部兵馬從桂州出發南巡，所經之處，李靖親自“存撫耆老，問其疾苦”，得到當地人民的擁護，於是“遠近悅服”，社會安定。
原投降唐朝的農民起義軍將領杜伏威、輔公祏二人不和，輔公祏乘杜伏威入朝之際，竊據丹陽，舉兵反唐。李淵命李孝恭為帥，李靖為副帥，率李積等七總管東下討伐，輔公祏派大將馮惠亮率三萬水師駐守當塗，陳正道率二萬步騎駐守青林，從梁山用鐵索橫亙長江，以阻斷水路。並築造建月城，綿延十餘裏，以為犄角之勢，李孝恭召集諸將議軍事，諸將都說：“馮惠亮、陳正通都掌握了強大的兵力，是想守險不戰，因此構城築壘而固守，倉猝之間是不能攻取的。不如直指丹陽，掩襲輔公祏的巢穴，丹陽一旦攻破，馮惠亮等人自然不戰而降。”李孝恭想采納諸將的意見。
李靖透辟地分析了敵方形勢，認為“輔公祏的精銳兵力，雖然集中在水、陸二軍，然而他自己統帥的軍隊，也都是驍勇的士卒。馮惠亮等駐守的城柵尚且不能攻取，輔公祏已經固守的石頭城，難道是可以輕易攻取的嗎？如果我軍直奔丹陽，旬月之間都不能攻下而滯留在那裏，前麵的輔公祏沒有平定，後邊的馮惠亮也是一大隱患，這樣我們就會腹背受敵，恐怕不是萬全之計。馮惠亮、陳正通都是身經百戰的賊將，決不會害怕野戰，隻因為輔公祏立下計謀，命令他們持重防守，隻想不出戰拖延時間使我軍疲勞。現在如果我們進攻馮惠亮、陳正通的城柵，就可以打他個出其不意，消滅敵賊的機會，隻在此一舉。”
李孝恭讚同李靖的意見，李靖於是率黃君漢等將先攻打馮惠亮，苦戰將其擊破，叛軍被殺傷和溺死者萬餘人，馮惠亮敗走。李靖率輕兵先至丹陽，輔公祏大懼，派遣將領左遊仙領兵守會稽作為援助，輔公祏擁兵東走，去往遊仙，到了吳郡，輔公祏、馮惠亮、陳正通相次被擒獲，江南悉平。李淵設立東南道行台，為了嘉獎李靖的軍功，賜物千段，並賜奴婢一百口，良馬一百匹，授任他為行台兵部尚書，行台被撤銷後，又任檢校揚州大都督府長史。李淵十分欽佩李靖的軍事才幹，極口讚歎說：“李靖乃蕭銑、輔公祏的膏肓之病，古時的名將韓信、白起、衛青、霍去病，沒有一個能比得上李靖！”江南屢遭兵禍，民生凋敝，李靖鎮撫有方，使一方安定。
隋末唐初，東突厥勢力強大，李淵太原起兵時，曾向突厥始畢可汗稱臣，以換取北方的相對安定。唐朝建立後，突厥一方麵支持薛舉、劉武周等割據勢力，與唐朝分庭抗禮，另一方麵，又自恃兵強馬壯，不斷舉兵南下侵擾，在平定江南中功勳卓著的李靖又被調到北方，以反擊突厥。
突厥頡利可汗率十餘萬人越過石嶺，大舉進犯太原，李淵馬上命李靖為行軍總管，統率一萬多江淮兵駐守太穀，與並州總管任瑰等迎擊突厥。由於突厥來勢凶猛，諸軍迎戰多失利，任瑰全軍覆沒，唯李靖軍得以保全，李靖“權檢校安州大都督”。
李世民登基，頡利便乘唐朝皇帝更替之機，率十幾萬精銳騎兵再次進犯涇州，長驅直入，兵臨渭水便橋之北。李靖被調為靈州道行軍總管，以抗擊東突厥，頡利不斷派精騎挑戰，還派其心腹執失思力入朝，以觀察虛實。征調的諸州軍馬尚未趕到，長安市民能拿兵器打仗者也不過幾萬人，形勢十分危急，在此種情況下，李世民冒險親臨渭水橋，與頡利結盟，突厥才退兵。在此期間，李靖曾疾馳至豳州，企圖邀擊突厥，但因渭水盟誓達成而作罷。事後，李世民擢任李靖為刑部尚書兼行太子左衛率，賜實封食邑四百戶，以刑部尚書兼檢校中書令，次年轉任兵部尚書。
此後不久，東突厥國內發生了變亂，所屬薛延陀、回紇、拔野古諸部相繼叛離，又恰遇暴風雪，羊馬死亡甚多，因而發生了饑荒，族人紛紛離散。李世民接受了代州都督張公瑾的建議，決定出擊東突厥，命李靖為定襄道行軍總管，以張公瑾為副，發起了強大的軍事攻勢，又任命並州都督李積、華州刺史柴紹、靈州大都督薛萬徹等為各道總管，統率十幾萬軍隊，分道出擊突厥。
李靖率領三千精銳騎兵，冒著嚴寒，從馬邑出發，向惡陽嶺挺進，頡利沒有想到唐軍會突如其來，兵將相顧，無不大驚失色。他們判定：如果唐兵不傾國而來，李靖決不會孤軍深入，於是“一日數驚”。李靖探知這一消息，密令間諜離間頡利心腹，使其親信康蘇密前來投降。李靖迅即進擊定襄，在夜幕掩護下，一舉攻入城內，俘獲了隋齊王楊暕之子楊政道及原隋蕭皇後，頡利倉皇逃往磧口。李靖因軍功進封代國公，增加食邑三千戶，賜物六百段及名馬、寶器等。李世民高興地對大臣說：“漢朝李陵帶領五千步卒進攻匈奴，最後落得歸降匈奴的下場，尚且得以留名青史，李靖以三千騎兵深入敵境，攻克定襄，威振北狄，這是古今所沒有的奇勳，足以雪往年在渭水與突厥結盟之恥。”
在李靖勝利進軍的同時，李積也率軍從雲中出發，與突厥軍在白道遭遇，唐軍奮力衝殺，把突厥軍打得潰不成軍。頡利一敗再敗，損失慘重，遂退守鐵山，收集殘兵敗將，隻剩下幾萬人馬。頡利可汗處於山窮水盡的境地，他派執失思力入朝請罪，請求舉國歸附唐朝，並表示願意入朝。
李世民再任李靖為定襄道行軍總管，率軍迎接頡利，又派鴻臚卿唐儉、將軍安修仁去撫慰頡利，李靖揣摩到李世民這樣做的真實意圖。前來會合的李積也和李靖商議說：“頡利雖然戰敗，人馬還多，如果走過沙漠，得到九姓鐵勒的庇護，道路遙遠險阻，就很難追上他們了。如今下詔派唐儉到那裏去，突厥必定放鬆戒備，我們隨後去襲擊，這樣就可以不戰而平定賊寇了。”李靖聞言大喜，握著手腕高興地說：“您的這番話，就是韓信滅田橫的策略啊。”他又對張公謹說：“使者到了頡利那裏，突厥必定會放鬆戒備，我們就乘此良機，選拔精騎一萬，攜帶二十天的軍糧，帶兵從白道襲擊突厥。”張公謹說：“陛下已經下詔準許頡利可汗歸降，朝廷派去的使者也在那裏，恐怕不宜去討伐進擊。”李靖說：“這正是用兵的良機，時機不可錯過，這就是韓信能消滅齊國的道理。像唐儉等使者即使因此遭到不測，又有什麽可惜的呢。”於是一起定計，李靖率兵連夜出發，李積領軍跟進。
李靖率軍進至陰山，遇到突厥斥候千餘帳，一戰而全部俘獲，命與唐軍同行。這時，頡利見到唐儉等人，放鬆了戒備。唐軍前鋒蘇定方率領的兩百餘騎又乘著大霧，悄然疾行，直到距牙帳七裏遠的地方才被發覺，頡利慌忙騎馬逃走，突厥軍四散而逃。李靖大軍隨之趕到，殺敵一萬餘人，俘虜十幾萬，繳獲牛羊數十萬隻，並擒獲頡利之子疊羅施，殺死隋義成公主。頡利可汗率萬餘人想北過大漠，投奔沙缽羅設阿史那蘇尼失，在磧口被李積阻攔，不能北逃，其首領大多投降。不久，頡利被行軍副總管張寶相擒獲，並送到京師，東突厥從此滅亡。
李靖滅亡東突厥，不僅解除了唐朝西北邊境的禍患，而且也洗刷了李淵與李世民向突厥屈尊的恥辱，李世民頗有感慨地說：“我聽說君主憂愁臣覺得恥辱，君主受辱臣甘願赴死。從前大唐草創之時，太上皇因為百姓的緣故，向突厥稱臣，我為此常常痛心疾首，立誌要剪滅突厥，為此坐不安席，食不甘味。現在隻暫時調動一部分軍隊，就無往不勝，使單於歸順，終於洗雪當年稱臣的恥辱！”為此大赦天下，連續五日舉宴慶祝。太上皇李淵也欣喜萬分，他把李世民及貴臣十幾人，還有諸王、王妃、公主等召至淩煙閣，設宴慶祝，李淵一時興起，還親自彈起了琵琶，李世民起舞，大臣們也接連起身舉杯祝賀，一直延續到深夜。
李靖雖在戰場上勇猛善戰，卻性情沉厚，事後，禦史大夫蕭瑀劾奏李靖治軍無方，在襲破頡利可汗牙帳時，一些珍寶文物，都被兵士搶掠一空，請求司法部門予以審查。李世民訓責李靖，李靖叩首謝罪，過了好久，李世民對李靖說：“隋朝的將領史萬歲打敗了達頭可汗，可是隋朝不予獎賞，因此導致滅亡。朕就不是這樣，應當赦免你治軍無方的罪，記錄你擊敗突厥的功勳。”於是下詔加封李靖為左光祿大夫，賜絹千匹，增加實封食邑。不久，李世民又對李靖說：“以前有人誹謗你，現在朕已經明白了真相，你千萬不要把這事放在心裏。”再賜絹二千匹，被擢升為尚書右仆射，成為實際的宰相，地位僅次於左仆射房玄齡。李靖生性沉穩厚重，平時與朝臣商議國事時，總是恭謹溫順，像是不會說話一樣。
李靖在青少年時曾銳意進取，然而一旦富貴在身，又深懼盈滿，能知足而退。李靖被授為畿內道大使，作為巡察全國、考察風評的十三位特使之一。不久後，他即以足疾辭任，表奏中的言辭懇切，李世民明白他的心意，並十分欣賞他的這一舉動，派中書侍郎岑文本轉告他說：“朕縱觀從古至今的曆史，身處富貴而能知足的人很少。他們不論愚智，都不能有自知之明，才能即使不能勝任，也竭力想要任職，縱然有疾病，還自己勉強為官，不肯放棄職權。您能夠識大體，見識深遠夠得上是可嘉的了，朕現在不僅成全您的美德，還想讓您成為一代楷模。”特頒下詔書，加授他為特進，賜物千段，尚乘馬兩匹；如足疾稍好一些，每二三天可到中書、門下平章政事，又賜給李靖靈壽木手杖，以幫助腿腳不方便的他使用。
可此事還未過兩個月，就發生了吐穀渾進犯涼州的事件，朝廷決定興兵反擊，在任命統帥時，李世民自然想到了李靖，認為他是最為合適的人選，可惜足疾未愈。而這位年逾花甲的將軍一聽到朝廷將遠征吐穀渾的消息，頓時精神抖擻，他顧不上足疾與年事已高，主動求見房玄齡，請求掛帥遠征。李世民大喜過望，即任命李靖為西海道行軍大總管，又分別任命兵部尚書侯君集、刑部尚書李道宗、涼州都督李大亮、右衛將軍李道彥、利州刺史高甑生等五人為各道行軍總管，統由李靖指揮，於是一場大規模的反擊吐穀渾的戰爭序幕拉開了。
李靖奉命赴任之時，正值寒冬臘月季節，他一路踏著冰雪，風餐露宿，備嚐艱辛，在庫山與吐穀渾交戰，李道宗部大敗吐穀渾，唐軍首戰告捷。狡詐的吐穀渾伏允可汗一麵往西敗退，一麵令人把野草燒光，以斷絕唐軍馬草，幹草已被燒光，春草尚未萌生，諸將大都認為戰馬瘦弱，不可長途追擊。侯君集認為吐穀渾已“鼠逃鳥散，斥候亦絕，君臣攜離，父子相失，取之易如拾芥，此而不乘，後必悔之”，李靖完全讚同他的意見，決定不給敵人喘息的機會，於是兵分兩路：李靖與薛萬均、李大亮等從北道；侯君集、李道宗從南道，兩路大軍一齊進發。
李靖親自率領的北路軍進展順利，不幾天，其部將薛孤兒於曼頭山擊敗吐穀渾軍，殺其名王，用繳獲的大批牛羊充作軍食。接著李靖的主力也先後於牛心堆、赤水源兩次大敗吐穀渾軍。侯君集、李道宗所率南路軍深入荒漠二千餘裏，克服了種種困難，長途奔襲，到了五月，終於在烏海追上了伏允可汗，又大敗其軍，俘獲了其名王，薛萬均等於赤海擊敗吐穀渾的天柱王軍。
李靖都督各軍繼續進擊，又連戰告捷，李大亮軍於蜀渾山擊敗吐穀渾軍，獲其名王二十人，部將執失思力也在居茹川擊敗吐穀渾軍。唐軍乘勝進軍，經過積石山河源，一直打到吐穀渾西陲且末。部將契苾何力追擊伏允可汗，破其牙帳，殺數千人，繳獲牛羊二十多萬頭，並俘虜了其妻子。伏允可汗率一千多騎兵逃到磧中，已到了山窮水盡的地步，部下紛紛離散，伏允可汗為部下所殺，其長子大寧王慕容順殺死天柱王，率眾降唐。李靖率軍經過了兩個月的浴血奮戰，攻滅了吐穀渾，並向京師告捷，唐朝為了控製吐穀渾舊境，封慕容順為西平郡王、趉故呂烏甘豆可汗，並留下李大亮協助防守。
李靖在進擊吐穀渾時，鹽澤道總管高甑生未按期到達，貽誤了軍機，受到李靖的責備，高甑生心懷不滿，戰事結束後，即串通廣州都督府長史唐奉義誣告李靖謀反。李世民下令調查此事，弄清真相，判定高甑生以誣罔罪減死，流放邊疆。從此，李靖“乃闔門自守，杜絕賓客，雖親戚不得妄進”。改封李靖為衛國公，並依照當時推行的世襲刺史製，授他為濮州刺史，允許世襲，後因他故而未執行。
李靖的妻子去世，李世民詔令其墳塋規格依照漢代衛青、霍去病的舊例，把墳墓修築成突厥境內的鐵山、吐穀渾境內的積石山的形狀，以此表彰李靖特殊的戰績。李世民命人畫二十四功臣圖於淩煙閣，李靖名列其中，位於第八名。太子李承乾謀反案發生，李靖的長子李德謇因與太子友善而坐罪，判決流放於嶺南，李世民體念李靖的功勞，特詔改配於吳郡。
李世民親自到李靖的府第問候病情，還賜絹五百匹，晉位開府儀同三司。李世民準備親征高麗，把李靖召入閣內，賜坐後問道：“您在南邊平定吳會，北邊掃清沙漠突厥，西邊安定吐穀渾慕容，隻有東邊的高麗沒有征服，您意下如何？”這位年過七旬的老將雖染病在身，仍表示願意從行，對李世民說：“我過去憑借天子的威力，做了點微小的貢獻，現在已是殘年朽骨，應該隨從這次出征。陛下如果不嫌棄，老臣的病就要好了。”李世民哀憐他瘦弱衰老，沒有同意。
李靖病情惡化，當時也已病重的李世民，親臨病榻慰問，見李靖病危，涕淚俱下，十分難過地對李靖說：“您是朕平生故人，對國家有功，如今病到這種地步，朕為您感到擔憂。”李靖溘然長逝，享年七十九歲，李世民下詔，冊贈他為司徒、並州都督，賜班劍、羽葆、鼓吹，陪葬昭陵，諡號為“景武”。