Các cuộc tấn công của Thổ Dục Hồn đã giảm tần suất khi Thái Tông hoàng đế lên ngôi, song vẫn tiếp tục. Vào một thời điểm nào đó trước năm 634, Mộ Dung Phục Doãn cầu hòa bằng cách khiến sứ nhập cống Thái Tông hoàng đế— song thậm chí trước cả khi sứ thần dời đi, quân Thổ Dục Hồn đã tấn công và cướp phá Thiện châu (鄯州, nay thuộc Hải Đông, Thanh Hải). Khi Thái Tông hoàng đế cử các sứ thần đến khiển trách Mộ Dung Phục Doãn và triệu Mộ Dung Phục Doãn đến Trường An yết kiến, Mộ Dung Phục Doãn xưng bệnh không đến, và yêu cầu lại rằng nhà Đường phải đưa một công chúa sang kết hôn với con trai của ông là Tôn vương. Thái Tông hoàng đế chấp thuận, song hạ lệnh rằng Tôn vương phải đích thân đến Trường An để kết hôn với công chúa. Khi Tôn vương không làm như vậy, Thái Tông hoàng đế tuyệt hôn. Trong khi đó, Mộ Dung Phục Doãn lại khiến binh tấn công Lan châu (涼州, nay gần tương ứng với Vũ Uy, Cam Túc) và Khuếch châu (廓州, cũng thuộc Hải Đông ngày nay) và giam giữ sứ thần Triệu Đức Khải (趙德楷) của Đường. Thái Tông hoàng đế cử một số sứ thần sang Thổ Dục Hồn để thảo luận vấn đề và cũng triệu kiến các sứ thần Thổ Dục Hồn và đích thân thảo luận với họ. Tuy vậy, Mộ Dung Phục Doãn vẫn không đổi ý.[10]

Tháng 6 ÂL, Thái Tông hoàng đế cử Tả kiêu vệ đại tướng quân Đoàn Chí Huyền (段志玄) làm Tây Hải đạo hành quân tổng quản, Tả kiêu vệ tướng quân Phàn Hưng (樊興) làm Xích Thủy đạo hành quân tổng quản, hợp với quân từ các bộ tộc Khiết Bật (契苾) và Đảng Hạng để tấn công Thổ Dục Hồn. Tuy nhiên, khi Đoàn Chí Huyền bắt đầu tấn công, sau các chiến thắng nhỏ, quân Thổ Dục Hồn bắt đầu từ chối và tránh giao chiến. Ngay sau khi quân Đường rút lui, quân Thổ Dục Hồn lại bắt đấu tấn công Lương châu.[10]

Ngày Tân Sửu (3) tháng 12 năm Giáp Ngọ (28 tháng 12 năm 634), Thái Tông hoàng đế phong Lý Tĩnh làm Tây Hải đạo hành quân đại tổng quản, đem quân đi đánh Thổ Dục Hồn. Tháng 1 năm Ất Mùi (635), người Đảng Hạng phản Đường theo Thổ Dục Hồn, Tháng 3 ÂL, người Khương ở Thao châu phản Đường, chạy sang Thổ Dục Hồn. Vào mùa hè cùng năm, quân Đường bắt đầu giao chiến với quân Thổ Dục Hồn, và sau khi Lý Đạo Tông- thuộc cấp của Lý Tĩnh, giành được một số chiến thắng nhỏ, Mộ Dung Phục Doãn theo chiến lược từng áp dụng với Đoàn Chí Huyền khi trước mà đốt cháy các đồng cỏ và bỏ chạy. Hầu hết các thuộc cấp của Lý Tĩnh cho rằng sẽ nguy hiểm nếu liều lĩnh tiến xa hơn trong khi không có đủ nguồn thức ăn cho gia súc và khuyên nên lui quân, song Hầu Quân Tập phản đối ý này và chỉ ra rằng đây là cơ hội để tiêu diệt Thổ Dục Hồn. Lý Tĩnh chấp thuận, và chia quân làm hai đạo: đich thân Lý Tĩnh cùng Tiết Vạn Quân (薛萬均) và Lý Đại Lượng (李大亮) dẫn một đạo quân tiến về tây bắc, còn Hầu Quân Tập và Lý Đạo Tông dẫn một đạo quân tiến về tây nam. Cả hai đạo quân đều đạt được thành công. Cuối cùng, Lý Tĩnh nhận được tin về vị trí của Mộ Dung Phục Doãn và tiến hành đột kích, đánh phá đội quân còn lại của Mộ Dung Phục Doãn. Bản thân Mộ Dung Phục Doãn xoay xở để chạy trốn, song các quý tộc do Mộ Dung Thuận lãnh đạo giết chết Thiên Trụ vương và đầu hàng.[10] Theo Tư trị thông giám, Mộ Dung Phục Doãn đã bị thuộc hạ giết chết trong lúc chạy trốn, song Cựu Đường thư, quyển 198 và Tân Đường thư, quyển 221 thượng thì viết rằng ông tự sát. Thái Tông hoàng đế lập Mộ Dung Thuận làm Tây Bình quận vương và Truật Cố Lã Ô Cam Đậu khả hãn, cho kế vị Mộ Dung Phục Doãn.