北部沙漠要塞设置白亭军（今甘肃民勤东北），镇守北疆通道。两处军事要塞互为犄角、扼守咽喉，直接将凉州疆域向外拓展一千五百余里，彻底阻断了吐蕃、突厥南下东进的侵扰路线，此后数十年，外敌再无能力逼近凉州州城。
长安二年（702年），吐蕃赞普亲率万余精锐兵马进犯茂州，企图开辟西南新战场。茂州都督陈大慈率军顽强抵御，凭借坚固城防与精准战术，四战四捷，斩杀吐蕃敌军千余人，成功保卫茂州全境，史称茂州之战，再度稳固了西南边疆防线。
三、北方战事：制衡后突厥，稳定漠北格局
北方**厥曾在唐太宗贞观年间被唐军彻底攻灭，漠北全境纳入唐朝版图。但历经数十年休养生息，突厥残余势力逐步复苏。唐高宗永淳元年（682年），突厥贵族骨咄禄聚众七百余人起兵反叛唐朝，依托漠北草原地势迅速扩张势力，重建后突厥政权。叛军很快攻陷漠北大片土地，常年南下侵扰唐朝北方边境，劫掠人口粮草、损毁城防设施，势力急剧壮大，骨咄禄自立为颉跌利施可汗，成为武周北疆最主要的边患。
武周建立后，武则天持续调兵北上，清剿后突厥叛乱势力。长寿三年（694年）正月，王孝杰率军北伐，一举击溃后突厥三万主力骑兵，重创其核心战力；同年腊月，后突厥新任可汗默啜再度率军进犯灵州，右鹰扬卫大将军李多祚领兵迎击，成功击退突厥大军，守住北疆重镇。
天册万岁元年（695年）正月，为彻底压制后突厥，武则天再度任命王孝杰统领北伐大军，主动出击漠北。大军压境之下，默啜可汗无力抗衡，于十月遣使入朝归降武周。武则天以怀柔之策安抚北疆，册封默啜为归国公、左卫大将军，暂时稳住了北方战局。
万岁通天元年（696年），东北契丹叛乱爆发，北疆动荡。默啜可汗主动向武则天示好，自请为武周臣子，自愿率领突厥部众出征，协助朝廷讨伐契丹叛军。因其助平叛乱有功，武则天晋封其为立功报国可汗，后突厥与武周短暂维持臣服和睦的关系。
但游牧部族首鼠两端、反复无常，和平局面并未长久维系。圣历元年（698年）六月，默啜遣使求亲，希望将女儿嫁给皇室皇子，缔结联姻盟约。武则天指派内侄武延秀前往突厥迎娶和亲，默啜见武延秀并非李唐皇室正统诸王，认为受到轻视，勃然大怒，不仅拒绝婚约，反而将武延秀扣押拘禁，随即撕毁盟约，大举发兵南下侵唐。
武则天当即调兵遣将，命沙吒忠义、李多祚率领二十万大军北上逆
…。。