有些人对于怛罗斯之战大食（阿拉伯）跟唐军兵力差距持怀疑态度，甚至有人说双方兵力相当或者唐军多于大食。这种逻辑根本站不住，此前大食败了六场战争，对于这样的决战，大食敢拿这么点兵力去跟明显强于自己的对手打？
唐代时，中国军队无论装备、素质、士气还是将帅能力都达到了冷兵器时代的一个高峰。当时唐军野战常用的阵形之一是“锋矢阵”，冲在最前面的是手执陌刀（一种双刃的长柄大刀）、勇猛无畏的轻装步兵，接着是步、骑兵突击，后列则有弓弩手仰射，直到完全击溃对方。陌刀的攻击力极为可怕，列阵时“如墙而进”，肉搏时威力不减。骑兵方面则是轻重骑兵结合，一般使用马槊和横刀。唐代改进了冶炼技术，灌钢法取代了百炼法，使铁制战刀更加锋锐。
唐军的铠甲抛弃了魏晋的具装铠，演变为以明光铠为代表的唐十三铠，重量更轻，但防御力却有所提升。另外不得不提的就是唐军的抛射兵器——弩，中国的弩早在秦汉时期便已独步天下，到了唐朝更加成熟完善，其射程与威力远非寻常弓箭可比。大食军队在这方面显然逊色不少。大食军队明显装备就屌丝多了。好比美军遇到朝鲜军，朝鲜敢拿同样的兵力跟美军打？
开元三年（公元715 年），吐蕃与大食共同立了阿了达为王，发兵攻打唐朝属国拔汗那国。监察御史张孝嵩与安西都护吕休璟率旁侧戎落兵万馀人，击败吐蕃大食联军，夺得中亚重要的属国拔汉那，威振西域。
开元五年（公元717 年），突骑施（西突厥被唐帝国灭亡后在中亚重新崛起的一支突厥人）联合吐蕃和大食攻打唐安西四镇，三打一被唐朝再次击败。
在开元三年和开元五年大食对中国的战争均遭到失败之后，大食仍旧执着地向中亚进行扩张。
开元六年（718年）大食将加拉赫统兵北征，于“河中北部得胜，并己准备侵入中国领土，但是被这时已经彻底臣服唐朝的突骑施包围，经过偿付赎金，才好不容易得救。
开元十—年（723 年）大食呼罗珊已易将穆斯棱，往任之初即兴兵攻东拔汗那，突骑施奉诏出征（奉唐皇的诏），大破之。
开元十二年（724 年）叶齐德二世殁，希沙木继为哈利发，再遣穆斯林攻东拔汗那，围其都渴塞城，爆发渴水日之战，大食军大败，后卫主将战死，导致原已叛附大食的康、石诸国复归于唐，
此后二十多年，大家相安无事。
天宝十年四月（751）高仙芝率军主动出击，从安西出发，在翻过葱岭、越过沙漠、经过了三个月的长途跋涉之后，高仙芝在七月份到达了中亚名城怛罗斯城下，城中已经有大食军抢先驻守，唐军只好开始围攻怛罗斯城。高仙芝攻城不克，大食援军赶到，从背后袭击唐军，战斗持续了五日。初期战斗唐王朝的精锐步兵占上风，但是兵力悬殊战争变成僵局，其间大唐联军的葛逻禄部见势不妙，倒向大食。唐军步兵因此与唐军主力失去联络。大食联军乘唐军士兵发生暂时混乱的机会，出动重骑兵主力对唐朝步兵猛攻。高仙芝受到大食与葛逻禄部两面夹击，无力支撑而溃不成军。于是高仙芝、副将李嗣业和别将段秀实收拢残部向安西逃遁。
唐军面对大食联军二十万，沉着应战，令大食联军损失惨重，两万人的安西精锐部队中，大约损失一万余人，其中阵亡和被俘各自近半，但仍有有数千余得以身还（从高仙芝还想与大食一决高下，就可以看出，唐军仍还有不少人）。怛罗斯之役后不久大食的阿布·穆斯林因功高震主而被谋杀，手下大将齐雅德·伊本·萨里也被处死，由此引来大规模叛变，大食忙于平乱，并没有乘胜追击，只是巩固了他们在中亚取代唐朝建立的霸权。
怛罗斯之战后，安西都护府的精锐兵力损失殆尽，但盛唐时期的恢复能力是惊人的。仅仅过了两年，升任安西节度使的封常清于天宝十二年（753年）进攻受吐蕃控制的大勃律（今克什米尔西北的巴勒提斯坦），“大破之，受降而还。”说明安西都护府的实力已经大体恢复。如若不是安史之乱，安西都护府也许有能力再次和大食一较长短。
高仙芝败退后，仍被玄宗委以重用。天宝十四年（755）十一月，安禄山叛反于范阳，天下大乱。高仙芝奉命征讨叛军，在防务空虚、兵不习战的情况下扼守潼关，这位高句丽族名将显示出自己卓越的军事才能，一度保卫了长安的门户。当时玄宗已经赏罚无章，玄宗听信谗言，错斩了高仙芝。此后唐朝逐步陷入藩镇割据状态，再未重现昔日辉煌，在西域的霸权也随着盛唐的崩溃而随风消逝。
怛罗斯之战以大食惨胜告终。这是大食与大唐几次边境冲突中唯一一次打胜安西军。
