早年經歷
李靖出生於官宦之家，隋將韓擒虎的外甥。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。李靖長得儀表魁偉，由於受家庭的薰陶，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。”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，並撫摩着他說：“可與之討論孫、吳之術的人，只有你啊。” 李靖先任長安縣功曹，後歷任殿內直長、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”，隋朝大軍事家、左僕射楊素也撫着坐牀對他說：“你終當坐到這個位置!”
大業(605—617)末年，李靖任馬邑郡(治今山西朔縣東)丞，在李淵帳下和突厥作戰。這時，反隋暴政的叛亂已風起雲涌，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，滌盪着隋朝的統治。身爲隋朝太原留守的李淵也暗中招兵買馬，伺機而動。李靖察覺了他的這一動機，於是李靖把自己僞裝成囚徒，前往江都，準備向隋煬帝密告。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(參見李淵太原起兵)，並迅速攻佔了長安(參見李淵攻取長安之戰)，俘獲了李靖。李靖滿腹經綸，壯志未酬，在臨刑將要被斬時，大聲疾呼：“您興起義兵，本是爲了天下，除去暴亂，怎麼不欲完成大事，而以私人恩怨斬殺壯士呢?”李淵欣賞他的言談舉動，李世民讚賞他的才識和膽氣，因而獲釋。不久，被李世民召入幕府，用做三衛。
平定蕭銑
武德元年(618年)五月，李淵建唐稱帝，李世民被封爲秦王。爲了平定割據勢力，武德三年(620年)，李靖隨從秦王東進，平定在洛陽稱帝的王世充，以軍功授任開府。從此，李靖開始嶄露頭角。 當進擊王世充的戰役(參見洛陽、虎牢之戰)打響不久，盤踞在江陵(今屬湖北)的南樑蕭銑政權派舟師溯江而上，企圖攻取唐朝峽州(今湖北宜昌)、巴、蜀等地，被峽州刺史許紹擊退，遂退守安蜀城及荊門城。爲了削平南樑蕭銑這一割據勢力，唐高祖李淵調李靖赴夔州(今重慶奉節)安輯蕭銑。李靖奉命，率數騎赴任，在途經金州(今陝西安康)時，適遇蠻人鄧世洛率數萬人屯居山谷間，廬江王李瑗進討，接連敗北。李靖爲廬江王出謀劃策，一舉擊敗了蠻兵，俘虜甚多。於是順利通過金州，抵達峽州。這時，由於蕭銑控制着險塞，再次受阻，遲遲不能前進。李淵卻誤以爲他滯留不前，貽誤軍機，祕密詔令許紹將他處死。許紹愛惜他的才幹，爲他請命，才免於一死。
不久，開州蠻人首領冉肇則叛唐，率衆進犯夔州，趙郡王李孝恭率唐軍出戰失利，李靖則率八百士卒襲擊其營壘，大破蠻兵。後又在險要處佈下伏兵，一戰而殺死肇則，俘獲五千多人。當捷報傳到京師時，唐高祖高興地對公卿說：“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，儘量給你嘉獎賞賜，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，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。”
武德四年(621年)正月，李靖鑑於敵我雙方的情勢，上陳了攻滅蕭銑的十策，得到了唐高祖的重視，二月即任命李孝恭爲夔州總管，擢任李靖爲行軍總管，兼任孝恭行軍長史。唐高祖又以爲李孝恭不太精通軍旅之事，“三軍之任，一以委靖”。李靖實際上已成爲三軍統帥，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。同時，他見巴、蜀之地歸附唐皇朝不久，各部族還不太穩定，爲了解除後顧之憂，他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，實以爲質”。這對於穩固巴、蜀政局起了積極的作用。
這年九月，唐高祖詔令調發巴、蜀兵士，集結於夔州，並任命趙郡王李孝恭爲荊湘道行軍總管，李靖兼行軍長史，統轄十二總管，自夔州順流東進;又任命廬江王李瑗爲荊郢道行軍元帥，出襄州道，爲北路軍;黔州刺史田世康出辰州道，爲南路軍;黃州總管周法明出夏口道，爲東路軍。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(參見唐平蕭銑之戰)。
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，響聲震撼着峽谷。蕭銑滿以爲水勢洶涌，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。李靖以他那超人的膽識和謀略，力排衆議，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，沿着三峽，衝破驚濤駭浪，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，十月即抵夷陵城(湖北宜昌)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，他把精銳兵力全都派出來迎戰，這是救敗的軍隊，恐怕銳不可擋。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。”李靖的避其兵鋒，挫其銳氣，然後一戰可擒的戰術是很正確的，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，孝恭軍大敗，即逃奔南岸，損失很大。文士弘獲勝以後，即縱兵四出搶掠，兵士肩扛手提，多有收穫。李靖見敵軍隊伍大亂，遂不失時機，迅即指揮唐軍出戰。文士弘軍隊一時難以收攏，措手不及，結果被唐軍打得落花流水，被殺及溺水而死者將近一萬人，獲得舟艦四百餘艘。
攻下夷陵之後，李靖又馬不停蹄，率輕騎五千爲先鋒，直奔南樑都城江陵，李孝恭率大軍繼後。文士弘戰敗以後，蕭銑非常恐懼，這時剛剛在江南征召士兵，結果徵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，接着又佔領水城，繳獲了大批舟艦，卻讓孝恭全部散棄江中，順流漂下。諸將對此做法都困惑不解，認爲繳獲敵船，正好充當軍艦，爲何卻遺棄江中，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，一定以爲江陵已經被攻破，不敢輕易進去，往來覘伺，動淹旬月，我們一定能攻下。”李靖的疑兵之計果然奏效，長江下游的蕭銑援兵見江中到處都是遺棄散落的舟艦，以爲江陵已破，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，遂開門投降唐軍。李靖率軍進入城內，號令嚴肅，秋毫無犯。這時，諸將都以爲蕭銑將帥抗拒官軍，罪大惡極，建議籍沒其家財產，用以犒賞官軍將士。李靖立即出面勸止，曉以大義，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，爲蕭銑戰死的人，死爲其主，不能與叛逆者同等看待，這就是蒯通之所以在高祖面前免除死罪的原因啊。現在剛平定荊州、江陵，應當採取寬大的政策，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。只怕從此其他城鎮的敵將，拼死抵抗都堅守不降，這不是好的決策。”
李靖高瞻遠矚，寬宏大度，不貪財寶，確比諸將更高一籌。他這一做法頗得人心，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，唐朝的政策寬大，也都放下兵器不戰而降。
安撫嶺南
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樑，戰功卓著，唐高祖詔封他爲上柱國、永康縣公，賜物二千五百段。
攻取江陵的戰鬥歷程，表現出了李靖傑出的軍事才幹，他進一步得到了唐高祖的倚重。戰事剛一結束，即擢任爲檢校荊州刺史，命他安撫嶺南諸州，並特許承製拜授。
這年十一月，李靖越過南嶺，到達桂州(今屬廣西)，派人分道招撫，所到之處，皆望風歸降。大首領馮盎、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，“嶺南悉平”。高祖下詔勞勉，授任嶺南道撫慰大使，檢校桂州總管。李靖以爲南方偏僻之地，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。
平定輔公祏
武德六年(623年)七月，原投降唐皇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(今江蘇南京)，舉兵反唐。高祖命李孝恭爲帥，李靖爲副帥，率李勣等七總管東下討伐(參見唐滅輔公祏之戰)。輔公祏派大將馮惠亮率三萬水師駐守當塗(今安徽當塗)，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，綿延十餘里，以爲犄角之勢。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。”李孝恭想採納諸將的意見。
李靖透闢地分析了敵方形勢，“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，前面的輔公祏沒有平定，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，只因爲輔公祏立下計謀，命令他們持重防守，只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，只在此一舉。”
李靖運籌帷幄，判斷準確，很快地平定了輔公祏的反叛。高祖爲了嘉獎他的軍功，賜物千段，並賜奴婢一百口，良馬一百匹。設立東南道行臺，授任他爲行臺兵部尚書。高祖十分欽佩他的軍事才幹，極口讚歎說：“李靖乃蕭銑、輔公祏的膏肓之病，古代名將韓信、白起、衛青、霍去病，沒有一個能比得上李靖!”
靈州總管
江南的局勢安定以後，北方的形勢又一時緊張起來。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。唐皇朝建立後，突厥一方面支持薛舉、劉武周等割據勢力，與唐皇朝分庭抗禮;另一方面，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。
武德八年(625年)八月，突厥頡利可汗率十餘萬人越過石嶺，大舉進犯太原(今山西太原西南)，唐高祖馬上命李靖爲行軍總管，統率一萬多江淮兵駐守太谷，與幷州總管任瑰等迎擊敵人。由於突厥來勢兇猛，諸軍迎戰多失利，任瑰全軍覆沒，唯李靖軍得以保全。不久，又調李靖爲靈州道行軍總管，以抗擊東突厥。
武德九年(626年)八月，唐太宗剛剛登基，頡利可汗乘唐朝皇帝更替之機，遂率十幾萬精銳騎兵再次進犯涇州(今甘肅涇川西北)，並長驅直入，兵臨渭水便橋之北，不斷派精騎挑戰，還派其心腹執失思力入朝，以觀察虛實。當時徵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，唐太宗曾冒險親臨渭水橋，與頡利可汗結盟，突厥才退兵。事後，唐太宗擢任李靖爲刑部尚書，不久轉任兵部尚書。因他作戰屢建功績，賜實封四百戶。
擊滅東突厥
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。
貞觀三年(629年)八月，唐太宗接受了代州都督張公瑾的建議，決定出擊東突厥，命兵部尚書李靖爲定襄道行軍總管，以張公瑾爲副，發起了強大的軍事攻勢。又任命幷州都督李勣、華州刺史柴紹、靈州大都督薛萬徹等爲各道總管，統率十幾萬軍隊，分道出擊突厥。
貞觀四年(630年)正月，朔風凜冽，李靖率領三千精銳騎兵，冒着嚴寒，從馬邑(今山西朔縣)出發，向惡陽嶺挺進。頡利可汗萬萬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，密令間諜離間其心腹，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煬帝蕭皇后，頡利可汗倉皇逃往磧口(今內蒙二連浩特西南)。李靖因軍功進封代國公，賜物六百段及名馬、寶器等。太宗高興地對大臣說：“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，李勣也率軍從雲中(今山西大同)出發，與突厥軍在白道(今內蒙呼和浩特北)遭遇。唐軍奮力衝殺，把突厥軍打得潰不成軍。頡利可汗一敗再敗，損失慘重，遂退守鐵山，收集殘兵敗將，只剩下幾萬人馬了。
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。其實，他內心尚猶豫未決，意欲贏得時間，以苟延殘喘，俟草青馬肥之時，逃到大漠以北，以捲土重來。
同年二月，唐太宗派遣鴻臚卿唐儉、將軍安修仁去撫慰頡利可汗，李靖揣摩到唐太宗這樣做的真實意圖，對將軍張公謹說：“朝廷的使者到了頡利可汗那裏，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：“陛下已經下詔准許頡利可汗歸降，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，這就是韓信之所以消滅齊國的道理。像唐儉等使者即使因此遭到不測，又有什麼可惜的呢。”
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，頡利可汗見到唐使臣，放鬆了戒備。李靖前鋒蘇定方率領的兩百餘騎又乘着大霧，悄然疾行，直到距牙帳七裏遠的地方纔被發覺。如同驚弓之鳥的頡利可汗慌忙騎馬逃走，突厥軍也四散而逃。李靖大軍隨之趕到，殺敵一萬餘人，俘虜十幾萬，繳獲牛羊數十萬只(頭)，並殺死隋義成公主。頡利可汗率萬餘人想北過大漠，在磧口受李勣所阻，不能北逃，其大酋長皆率衆投降。不久，頡利可汗被大同道行軍總管任城王李道宗擒獲，並送到京師。東突厥從此宣告滅亡了。
自隋朝以來，突厥是西北的強國。李靖等滅了東突厥，不僅解除了唐朝西北邊境的禍患，而且也洗刷了唐高祖與太宗向突厥屈尊的恥辱。因此，唐太宗頗有感慨地說：“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，太上皇因爲百姓的緣故，向突厥稱臣，我爲此常常痛心疾首，立志要剪滅突厥，爲此坐不安席，食不甘味。現在只暫時調動一部分軍隊，就無往不勝，使單于歸順，終於洗雪當年稱臣的恥辱!”太上皇李淵也欣喜萬分，他把太宗、貴臣十幾人，還有諸王、王妃、公主等召至凌煙閣，設宴慶祝。他一時興起，還親自彈起了琵琶，太宗起舞，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，叱吒風雲，但卻性情沉厚。事後御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。太宗狠狠地訓責李靖，李靖叩首謝罪。過了好久，太宗對李靖說：“隋朝的將領史萬歲打敗了達頭可汗，可是隋朝對有功的不加以獎賞，因此導致滅亡。我就不是這樣，應當赦免你治軍無方的罪，記錄你擊敗突厥的功勳。”於是下詔加封李靖爲左光祿大夫，賜絹千匹，增加封地連同以前的達到五百戶。不久，太宗又對李靖說：“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。”這時又賜給李靖絹二千匹，提升他爲尚書右僕射。李靖生性沉穩厚重，平時與大臣一起參議國事時，總是蠕動着嘴脣，像是不會說話一樣。
遠征吐谷渾
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。到了貞觀八年(634年)十月，擔任宰相職務剛滿四年的李靖即以足疾辭任，而且言辭懇切。唐太宗明白他的心意，並十分欣賞他的這一舉動，派遣中書侍郎岑文本轉告他說：“朕縱觀從古至今的歷史，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，還自己勉強爲官，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，還想讓您成爲一代楷模。”特頒下詔書，加授特進，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。
貞觀九年(635年)正月，唐太宗賜給李靖靈壽木手杖，用這幫助他腳不方便時使用。
可此事還未過兩個月，就發生了吐谷渾進犯涼州的事件，朝廷決定興兵反擊。在任命統帥時，唐太宗自然想到了足智多謀、威名震撼邊庭的李靖，認爲他是最爲合適的人選，可惜足疾未愈。而這位年逾花甲的老將軍一聽到朝廷將遠征吐谷渾的消息，頓時精神抖擻，他顧不上足疾與年事已高，主動去求見宰相房玄齡，請求掛帥，親自遠征。唐太宗大喜過望，這年十二月，即任命李靖爲西海道行軍大總管，又分別任命兵部尚書侯君集、刑部尚書任城王李道宗、涼州都督李大亮、右衛將軍李道彥、利州刺史高甑生等五人爲各道行軍總管，統由李靖指揮(參見唐擊吐谷渾之戰)。於是一場大規模的反擊吐谷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。他一路踏着冰雪，風餐露宿，備嘗艱辛。翌年閏四月，唐軍在庫山(在今青海天峻)與吐谷渾交戰，李道宗部大敗吐谷渾，唐軍首戰告捷。
狡詐的吐谷渾伏允可汗一面往西敗退，一面令人把野草燒光，以斷絕唐軍馬草。乾草已被燒光，春草尚未萌生，諸將大都認爲戰馬瘦弱，不可長途追擊。侯君集認爲吐谷渾已“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”。李靖完全贊同他的意見，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(今屬青海)擊敗吐谷渾軍，殺其名王，用繳獲的大批牛羊充作軍食。接着李靖的主力軍也先後於牛心堆、赤水源兩次大敗吐谷渾軍。侯君集、李道宗所率南路軍進展也很迅速，他們深入荒漠二千餘里。這裏荒無人煙，溫差變化大，有時酷熱難忍，有時寒冷得令人顫慄。有時無水，他們只能刺馬飲血解渴。唐軍克服了種種困難，長途奔襲，到了五月，終於在烏海(今青海興海)追上了伏允可汗，又大敗其軍，俘獲了其名王。薛萬均等於赤海也打敗了吐谷渾的天柱王軍。
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谷渾軍，獲其名王二十人。部將執失思力也在居茹川擊敗吐谷渾軍。唐軍乘勝進軍，經過積石山河源，一直打到吐谷渾西陲且末(今新疆且末)。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(只)，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。不久，伏允可汗爲部下所殺。其長子大寧王慕容順殺死天柱王，率衆降唐。李靖率軍經過了兩個月的浴血奮戰，攻滅了吐谷渾，並向京師告捷。唐朝爲了控制吐谷渾舊境，封慕容順爲西平郡王、趉故呂烏甘豆可汗，並留下李大亮協助防守。
晚年生活
在進擊吐谷渾時，利州刺史高甑生任鹽澤道總管，未按期到達，貽誤了軍機，受到李靖的責備，他心懷不滿。戰事結束後，即串通廣州都督府長史唐奉義誣告李靖謀反。唐太宗令調查此事，弄清事實真象，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”。
貞觀十一年(637年)，唐太宗改封李靖爲衛國公，授濮州刺史，依舊命他世襲爵位，後因子孫喪命而未執行。
貞觀十四年(640年)，李靖的妻子去世，唐太宗詔令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、吐谷渾境內的積石山的形狀，以此表彰李靖特殊的戰績。
貞觀十七年(643年)，又與長孫無忌等二十四人圖像於凌煙閣，尊奉爲功臣。
貞觀十八年(644年)，唐太宗親自到李靖的府第問候病情，還賜絹五百匹，晉封衛國公、開府儀同三司。唐太宗準備征伐高句麗，把李靖召入閣內，對他說：“公在南邊平定吳會，北邊掃清沙漠突厥，西邊安定吐谷渾慕容，只有東邊的高麗沒有徵服，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，對太宗說：“我過去憑藉天子的威力，做了點微小的貢獻，現在已是殘年朽骨，只打算這次出征。陛下如果不嫌棄的話，我的病可望痊癒。”唐太宗憐惜他衰老，沒有準許。
李靖雖未從徵高句麗，但對前線的戰事頗爲關注。唐太宗進至駐蹕山(今遼寧遼陽南)時，高句麗兵傾國出動，內部空虛，李道宗曾請求率精兵五千，奇襲平壤，唐太宗未答應。事後回京，唐太宗詢問李靖說：“我用天下的軍隊，如今卻被小國所困，這是爲什麼呢?”素以出奇制勝的李靖以爲太宗未能聽從李道宗的計謀，便說：“請李道宗解答。”太宗詢問李道宗，他說明了當時的建議未被採納，唐太宗聽後悵然說：“時間太快了，我竟不記得來了。”
李靖明察事件，善於見微而知著。唐太宗要他教侯君集兵法，後來侯君集上奏唐太宗，說李靖將反，因爲每到精微之處，李靖則不教授。唐太宗聽後責備李靖，李靖卻回答說：“這是侯君集想要謀反。如今中原安定，我所教他的兵法，足以安制四夷。如今侯君集求學盡臣的兵法，是他將有異志啊。”此時，侯君集尚未有任何反跡，唐太宗似不相信。一次，朝後回尚書省，侯君集騎馬越過省門數步尚未發覺。李靖見到這種情況，便對人說：“侯君集意不在人，必將謀反。”至貞觀十七年(643年)四月，侯君集果然與太子承乾謀反，事情敗露後被殺，證明了李靖的預見準確無誤。
貞觀二十三年(649年)，李靖病情惡化，唐太宗親臨病榻慰問。他見李靖病危，涕淚俱下，十分難過地對李靖說：“公乃朕生平故人，對國家有功勞。如今病到這種地步，爲公感到擔憂。”這年四月二十三日(7月2日)，李靖溘然逝去。享年七十九歲。唐太宗冊贈司徒、幷州都督，給班劍、羽葆、鼓吹，陪葬昭陵。諡曰景武。墳墓如同衛青、霍去病故事，築墳形如同突厥內燕然山、吐谷渾內積石二山形狀，“以旌殊績”。因爲他戰功顯赫，死後經常顯靈，爲百姓救危解厄，百姓爲其建廟供奉，於是到晚唐時候，李靖漸漸被神化了。
軍事貢獻
在李靖的戎馬生涯中，他指揮了幾次大的戰役，唐衛景武公李靖碑取得了重大的勝利，這不僅因爲他勇敢善戰，更因爲他有着卓越的軍事思想與理論。他根據一生的實踐經驗，寫出了優秀的軍事著作，僅見於《舊唐書·經籍志》、《新唐書·藝文志》所著錄的有《六軍鏡》3卷，《陰符機》1卷，《玉帳經》1卷，《霸國箴》1卷，《宋史·藝文志》著錄的還有《韜鈐祕書》1卷，《韜鈐總要》3卷，《衛國公手記》1卷，《兵鈐新書》1卷和《弓訣》等，可惜後世都失傳了。今傳世的《唐太宗李衛公問對》(或稱《李衛公問對》)可能系宋人所撰，盜用李靖之名，不足爲據。原著有《李衛公兵法》，原書今佚，但從散見於杜佑《通典·兵典》及《太平御覽·兵部》中的《衛公兵法》，猶能管中窺豹，有關李靖的治軍、行軍作戰、紮營斥候等都有所記載。
人物評價
總評
李靖才兼文武，出將入相，爲唐朝的統一與鞏固立下了赫赫戰功。公元760年(上元元年)，唐肅宗把李靖列爲歷史上十大名將之一，並配享於武成王(姜太公)廟。同時，他治軍、作戰又積累了一套成功的經驗，進一步豐富和發展了中國的軍事思想和理論。他寫有《李靖六軍鏡》等多部兵書，大都已經失傳，後人編輯了《唐太宗李衛公問對》，在北宋時期列入《武經七書》，是古代兵學的代表著作。
