开皇十七年（公元597年），隋以宗女安义公主妻突厥突利可汗，并予厚礼，以离间都兰。
都兰怨怒，常扰边境。突利侦知动静，即遣使报闻，使隋军有备。
十九年（公元599年）二月，都兰可汗与达头可汗结盟，合兵袭突利可汗，大战于长城之下，突利大败，投奔隋朝。
四月二日，突利至大兴，隋帝杨坚厚待之。值突厥犯边，隋帝杨坚以杨广为元帅，领高、杨素、燕荣三路人马迎战之。
杨素率领左武卫先在大同城外击败达头可汗，突厥败逃至戈漠边缘被围困。
因左武卫骑兵作战频率太多，伤患多加之疲惫，杨素派陈宗泽、宇文士及、尉迟典、封德章等陌刀军将领阵战突厥骑兵。
开战之初，兵势对隋军有利，后因宇文士及贪功去轻兵，达头可汗使强兵攻之，宇文士及一部溃败，军阵全线面临重组。
轻兵主将周髯身经百战，见宇文士及一部溃败当即命麾下轻兵救援，得以止住败势挽回败局。周髯派人通知陈宗泽与尉迟典两军放弃正面合击陷阵突厥骑兵，两部陌刀手按令行事，如此对陷阵敌军再成合围之势，阵斩突厥首级四千，其余突厥败敌逐降。
敌首达头可汗见阵战失败挥刀自刎，至此大同城战役以隋军得胜告终。
捷报传回国都大兴，隋帝杨坚见了大喜，命杨素率领左武卫追歼犯边之突厥人，并遣使嘉奖。
杨素在此战中，敢于弃陈旧落后的车、骑、步互相卫护的保守阵法，大胆使用骑兵突击，取得大胜，再一次显了其杰出的军事才能。战后，隋帝杨坚下诏褒奖。赐杨素缣二万匹，及万钉宝带。加其子杨玄感位大将军，杨玄奖、杨玄纵、杨积善皆为上仪同。其余参战将士亦厚赏。
另一路，高出朔州治善阳，今山西朔县亦与犯边突厥军队发生血战。
四月，高命上柱国赵仲卿率兵3000为前锋，进至族蠡山今山西右玉北。与突厥相遇，连战7日，大破突厥。
隋军继续追击至乞伏泊今内蒙察哈尔右翼前旗东北黄旗海，再次大败突厥，俘虏千余人，杂畜万计。这时。都兰可汗亲率大军赶至，将隋军团团包围。
赵仲卿乃将部队列成方阵，四面拒战。坚守五天后，高率领大军赶到，大破突厥，都兰可汗败逃。后被其部下所杀。
高率军追过白道内蒙呼和浩特西北，越过秦山今内蒙大青山700余里。高在准备追过白道时因兵力不足向大兴请求增兵。
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