負責進攻吐蕃營地的三路軍鎮守使韓家玉當即命令三路軍主力向敗軍追擊，敗軍一路向南，逃至河谷。
在河谷內，歸義軍以絕對的優勢斬殺了吐蕃人五千有餘，其餘殘部瘋狂逃竄。至此，尚洪城再也沒有膽量與歸義軍一決雌雄，在逃亡的路上，尚洪城憂心如焚，再加上蔥山一帶氣候乾燥、天氣炎熱，尚洪城在內憂外患的雙重壓力之下黯然逝世，享年六十歲。
擊潰了吐蕃軍之後，三路軍轉道回到了輪臺。
無數的炮火及樓車、雲梯向輪臺進發，輪臺城危如累卵。山雨欲來風滿樓，輪臺城內人心惶惶。
經過三天的猛烈攻擊，輪臺城的東門被歸義軍二路軍佔領，輪臺街道逐步被控制，阿莫汗如坐針氈。
是日深夜，驚魂未定的阿莫汗在一眾衛兵的保護下倉皇離開了輪臺，副元帥也在抵抗中中箭身亡。
輪臺之戰結束之後，蔥山道一片譁然。訊息很快就傳到了長安，京師震動、全國一片歡騰。
近百年來，大唐在西域遭受的委屈似乎在經歷了這一戰之後一掃而空。在太監李眾甫的斡旋之下，唐皇李忱加封房遺愛為安西大都護、加九錫履劍上朝、司空上柱國、天為大將軍、同中書門下平章事、內閣宰相。
一夜間，房遺愛享受了大唐開國以來除凌煙閣二十四學士及護國大將軍郭子儀外第二十六位享受如此殊榮的漢人。
輪臺之戰之後，唐軍順勢收復了蔥山道十餘州，大食人戰敗的訊息令阿拉伯世界一片譁然。
大食王明白，長期以來，大食國都將大唐列為最重要的政治對手，而兩國之間的角逐也是緊緊地圍繞在蔥山道一帶。
在吐蕃大軍佔據河西的數十年間，由於大食國內部的隱患並沒有徹底解除，因此東進的步伐一直被阻擋在蔥山道以西的廣大地區。
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時值吐蕃與唐軍角逐河西，大食人則派出大軍試探唐軍的虛實，沒想到一年的時間過去了，大食人不僅沒能進入河西，反而將好不容易得到手的蔥山道十餘州給喪失了。如果唐軍繼續一步，那麼蔥山道以西將會完全暴露在唐軍的鋒芒之下。
大中六年秋，唐軍逐漸鞏固了蔥山道十餘州，並在輪臺重新設定了安西大都護府，在河西、蔥山、高昌一帶招募新兵充實各州的城防。經過近半年的努力，歸義軍的人數急速增加至十萬有餘。
為了徹底消除大食國所帶來的隱患，房遺愛決定乘勝追擊，於同年十月親帥大軍七萬進入到蔥山西道，大食國內一片惶恐。
歸義軍所到之處，到處是一片臣服，原本歸降與大食國的西域諸國紛紛向唐軍投誠，房遺愛以安西大都護的身份對這些西域國家進行檢閱，大食國喪失了對西域諸國的控制。
大中七年春，從大食國王城前來支援東路軍的部隊在恆羅斯與阿莫汗的殘部匯合，總兵力達到了十萬。這十萬大軍是大食國王從國內的西線抽調的主力部隊，目的就是為了阻擋唐軍所到之處帶來的恐懼。
由此可見，大食人已經從心底開始畏懼唐軍的威勢。