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638年，由于吐蕃赞普松赞干布认为吐谷浑是破坏了吐蕃与唐朝的和亲计划，便大举入侵吐谷浑，兵锋自至青海湖以北。同时，松赞干布入侵唐朝松州，被唐朝大将侯君集和牛进达击败，不过，唐太宗同意了吐蕃与唐朝的和亲计划，在641年将文成公主嫁给了松赞干布。639年，诺曷钵到长安朝见唐太宗，唐太宗将宗室女弘化公主嫁给了诺曷钵。
641年，吐谷浑丞相宣王掌握了政权，阴谋袭击弘化公主，将她和诺曷钵劫持投降吐蕃。诺曷钵得知后非常害怕，率轻骑逃至鄯善城，其大将威信王率兵接迎。鄯州刺史杜凤举、席君买与威信王合军击破丞相宣王，杀其兄弟三人，太宗命民部尚书唐俭持节抚慰吐谷浑民众。652年，弘化公主和诺曷钵来长安朝见，唐高宗封诺曷钵为驸马都尉，将宗室女金城县主嫁给诺曷钵的长子慕容苏度摸末。慕容苏度摸末死后，弘化公主又为次子右武卫大将军、梁汉王慕容阘卢摸末请婚，唐高宗将宗室女金明县主嫁给了他。
吐谷浑和吐蕃的关系出现了10年的和平，但在660年，吐蕃大相禄东赞派儿子起政重新攻击吐谷浑，吐谷浑和吐蕃派使者到唐朝互相指责。唐高宗一心东征百济和高句丽，没有理睬。663年，形势恶化，吐谷浑大臣素和贵逃亡吐蕃，将情报全盘吐露。吐蕃大军入侵，弘化公主和诺曷钵带领数千帐吐谷浑百姓逃至唐朝的凉州，请求唐朝救援。唐高宗以凉州都督郑仁泰为青海道行军大总管，帅右武卫将军独狐卿云、辛文陵等分屯凉、鄯二州，遣左武卫大将军苏定方为安集大使，保护吐谷浑残余势力，以备吐蕃。但唐朝依然没有积极进攻吐蕃，只是派特使谴责禄东赞。禄东赞这时也没有冒犯唐朝，也派特使到唐朝谴责吐谷浑，并再次向唐朝请婚。665年正月，吐蕃做出和平的姿态，请求与吐谷浑和亲、在黄河源头的赤水放牧，唐高宗拒绝了。
666年，唐高宗封诺曷钵为青海郡王（比河源郡王等级高，向吐蕃显示唐朝决心收复吐谷浑故地）。669年，唐高宗命令吐谷浑百姓迁居祁连山，多数大臣认为这将使吐谷浑暴露于吐蕃攻击之下，建议先攻打吐蕃。宰相阎立本反对出兵，当年粮食歉收，无力承担军事行动。但是，吐谷浑百姓最终没有迁居祁连山。
670年，吐蕃入侵唐朝西域安西四镇，唐高宗命右威卫大将军薛仁贵为逻婆道行军大总管，左卫员外大将军阿史那道真、右卫将军郭待封为副，率众十余万以讨吐蕃。目标之一是收复吐谷浑故地。但是由于薛仁贵和郭待封的分歧，唐军在大非川之战中被禄东赞的儿子论钦陵击败，结束了吐谷浑复国的希望。
672年，唐高宗也显然放弃了收复吐谷浑故地的念头，命令吐谷浑百姓迁居鄯州，但也不断遭受吐蕃攻击，之后吐谷浑百姓迁居灵州，在那里建立了羁縻州——安乐州，以诺曷钵为安乐州刺史。（史学家以663年或672年作为吐谷浑的灭亡时间）688年，诺曷钵去世，其子慕容忠继安乐州刺史之位。刺史之位又传了四代才废除。