翌年,更以文昌右相岑长倩为武威军大总管征讨吐蕃。但因武则天即将称帝,军队没有出发。武周政权建立后,西州都督唐休璟“上表请复取四镇”。武则天鉴于前几次军事上的失利,在统帅人选上特别慎重。有一个将领叫王孝杰,京兆新丰(今属陕西临潼)人,高宗时随军征讨吐蕃,大非川战败被俘。吐蕃赞普(国王)看其貌像他父亲,厚加礼遇,久在吐蕃中,知其虚实,后放归。武则天看到休璟表奏后,立即任命王孝杰为武威军总管,唐休璟和左武卫大将军阿史那忠节为副总管,率军直逼西域。
长寿元年(692)十月,经过激烈的战斗,终于驱逐了吐蕃入侵者, “克复龟兹、于阗、疏勒、碎叶四镇而还”。
捷报传到神都,武则天极为高兴,对侍臣说: “昔贞观(627~649)中具竣得此蕃城,其后西陲不守,并陷吐蕃。今既尽复于旧,边境自然无事。孝杰建斯功效,竭此款诚,遂能裹足徒行,身与士卒齐力。如此忠恳,深是可嘉。”遂拜王孝杰为左卫大将军。明年,迁夏官尚书、同凤阁鸾台三品,荣任宰相。