在西域，唐王朝也因为处置失措，受到巨大打击。750年，安西节度使高仙芝攻陷石国（今乌孜别克塔什干布）。这次战争前，高仙芝和石国刚签了和平协议，他乘石国不备发动奇袭，破城后俘获国王及部众，残酷屠杀投降的老弱，掠夺珍宝黄金，国王被送到长安，李隆基不问曲直，处以死刑。
西域诸国大为怨愤，投靠西边兴起的阿拉伯帝国（黑衣大食），愿意充当阿拉伯人东进的向导。
壁画《梧桐雨》
山西芮城永乐宫的元杂剧《梧桐雨》壁画，反映了唐明皇和安禄山等人的历史故事。
751年，高仙芝率领汉、番兵共3万余人西进迎战，到怛逻斯城（今哈萨克江布尔市），遇到阿拉伯军队，激战五日，高仙芝属下的葛罗禄部落兵叛变，与阿拉伯军队内外夹攻唐军，高仙芝大败，乘黑夜率残兵数千人逃走。唐王朝既失人心，就必然会尝到失败的滋味。对外战争遭受重大挫折，也宣告了大唐王朝的辉煌时代已近尾声。