唐朝 武德(公元618～627)初期，阿史那·思摩多次来唐朝， 唐高祖李渊封他为和顺郡王。唐 贞观四年(公元630年)，唐王朝利用东突厥汗国内部的阶级矛盾，以及民族矛盾尖锐加剧的时机，以大将军李靖等率兵十余万，分道出击，俘获颉利可汗，东突厥灭亡。
颉利败亡后，部众或走 薛延陀， 或走西域，多数人归顺唐朝，总数约十余万口。如何安置这批突厥余众，群臣意见不一。中书令 温彦博建议将降众安置在黄河以南，效法当年 汉武帝在五原塞下安置 匈奴降众的办法，保全其部落，使其不离土俗，又可为唐捍蔽外敌。唐太宗一方面希望突厥能为唐所用，助唐抗薛，―方面又担心突厥力量单弱，置于漠南塞外*为薛延陀所侵袭，遂采纳温彦博之策，置突厥降众于长城河南之地。唐朝在 朔方自 幽州至灵州之间设置顺、枯、化、长四州都督府， 分颉利之地六州，左置定襄都督府，右置云中都督府，以统其部众。阿史那·思摩以其忠心事主得到唐太宗赏识，除官右武侯大将军、化州都督，受命统率颉利旧部。不久改封怀化郡王。
主要功绩唐贞观十三年(公元639年)， 唐朝为牵制和威胁薛延陀汗国，集中精力对付高昌，声称欲把散处河南十余万突厥入全部遣返河北，复其故庭，继其先绪。唐太宗封阿史那·思摩为乙弥泥孰俟利泌可汗，赐姓李氏。封阿史那·忠为左贤王，阿史那·泥孰为 右贤王，建牙于定襄城(今 内蒙古和林格尔)。随阿史那·思摩渡河者有帐户三万，胜兵四万，马九万匹。唐太宗诏赐南至大河、北至白道川的整个漠南塞外地区。
阿史那·思摩率部渡河加剧了大漠南北局势的紧张。薛延陀国积极备战，准备乘唐太宗赴泰山封禅之机，进攻漠南突厥。阿史那·思摩遵照唐太宗的部署，严阵以待。唐贞观十五年(公元641年)农历11月，夷男借口阿史那·思摩部数次窃取薛延陀的羊马，率其子大度设领薛延陀本部及同罗、仆骨、回纥、白雷等部二十万人南攻白道川。
阿史那·思摩按照事先的安排，诱敌深入，前后辄退，弃白道川入保长城。夷男命大度设率三万精兵追至长城。唐太宗命兵部尚书 李绩为朔州道行军总管，率兵六万，骑一千二百屯朔州(今山西朔县)；以右卫大将军 李大亮为灵州道行军总管，率兵四万、骑四千屯灵武(今宁夏宁武)，以右屯卫大将军张士贵为庆州道行军总管，率兵一万七千人，出云中。又以营州都督张俭，凉州都督李袭誉率兵侧应。农历12月，唐军反击，大度设率所部度青山(今内蒙古呼和浩特)而北，李绩率轻骑直趋白道，在诺真水追及大度设，薛延陀兵败溃逃，死伤惨重。
唐贞观十七年(公元643年)，阿史那·思摩部众相叛离，南渡黄河，唐朝将其安置于胜、夏二州之间。阿史那·思摩入朝，授右武卫将军，以征辽东。
人物评价阿史那·思摩逝世后，唐王朝赠兵部尚书、夏州都督，令陪葬 昭陵，其坟状如白道山，并于化州立碑。