隋朝初年，文帝杨坚派军队进驻青海和甘肃交界地区，牵制吐谷浑首领夸吕向东发展的军事行动。经过几次战斗，夸吕大败远走，未走的十三个吐谷浑部落向隋投降。隋文帝认为当时的青海东部村落稀少，容易遭到袭击，于文帝开皇四年(584年),派大将贺娄子干率兵进击吐谷浑，指示并勒令人民筑堡聚居，垦田积谷，以备不虞。贺娄子干后来看到这里地广人稀，大举垦田收获必少，消耗增多，而且这一带人民多数从事畜牧业，强令集中垦田，很难维持安定。为此，隋文帝采纳了贺娄子干提出的择点设防、“镇戍连接、烽燧相望”、彼此呼应、人民仍可散居的建议。在如此设防下，吐谷浑再没有大规模进击，双方没有大的武装冲突。隋文帝开皇九年(589年),隋灭亡了南朝的陈，统一了南北朝，建立了统一的中央政权，声威远布，吐谷浑更难与之抗衡。于是，次年夸吕派使者到长安聘问修好。开皇十一年(591年),执政了57年的吐谷浑首领夸吕去世，其子世伏继位。世伏主动与隋修好，当年就派侄子无素向隋“奉表称藩，并献方物”，与隋联姻，拟送其女充当隋文帝嫔妃，隋文帝加以谢绝。这时，贺娄子干的侄子贺娄诠担任鄯州(今乐都)刺史，他忠实地执行杨坚的民族政策，民族友好关系进一步密切。到开皇十六年(596年),隋文帝将光化公主嫁给了世伏，满足了吐谷浑与隋联姻通好的要求。甘青地区的吐谷浑人都成为隋的藩属。次年，世伏死，其弟伏允继位，派使臣到长安，请按吐谷浑风俗“兄死妻诸嫂”，仍以光化公主为妻。这虽然与内地风俗不合，但隋文帝也答应了。以后十多年中，双方保持联系，友好相处。公元605年，隋文帝被太子杨广杀害，自己继位。杨广就是我国历史上臭名昭著的暴君隋炀帝。他穷兵黩武，好大喜功。他继位后彻底改变了文帝时的对外友好政策，而搞内夏外夷的政策，对吐谷浑极不友好，采取敌对行动。他认为吐谷浑阻碍了隋与西域的陆路交通，欲除之而后快。
在隋炀帝的大臣中，有一位叫裴矩的人，是掌管贸易的吏部侍郎。此人很有心计，对西域情况了解得很多，并撰写了《西域图记》一书献给隋炀帝。他向隋炀帝盛赞西域富庶，盛产奇珍异宝，并称据西域商人们表示，西域各国愿意依附隋朝，只是苦于吐谷浑称霸西戎，阻碍中西交通。裴矩还夸耀隋朝的武力足以压制吐谷浑。隋炀帝听了裴矩之言后，更加坚定了征服吐谷浑的决心。
隋大业四年(608年),裴矩策动铁勒部人(原游牧于今新疆东南的西突厥人)进攻吐谷浑，借刀杀人，让突厥人打吐谷浑人。突厥人为表示对隋朝的忠心，举兵入侵吐谷浑。由于突厥骑兵强大，吐谷浑军队被击败。伏允可汗退逃至西平，并派人向隋炀帝求援，他不明内情，还因与隋朝有甥舅关系，把隋朝当作自己的救星。这时隋炀帝顺水推舟，派安德王杨雄从浇河出发、许国公宇文述从西平出发，以“抚纳”的名义伏击伏允可汗。伏允见隋军来势凶猛，不怀善意，便率部向西奔逃。宇文述见伏允已识破诡计，就撕下了“抚纳”的假面具，挥军追杀而来，一直追到青海湖东南带，一路斩杀3000余人，俘虏和投降的百姓达数万人之多。而伏允可汗一口气逃奔至柴达木盆地。当隋军返回后，伏允又率部众回到故地。这次惨痛的教训，使伏允认清了隋炀帝的险恶用心，于是加强了对隋的戒备，以防再次受到攻击。
隋炀帝大业五年(609年)夏四月，为了扫荡吐谷浑，隋炀帝亲自统兵，随带大批文武官员及嫔妃宫女西巡。在西行的路上，先后经过陇山、陇西枹罕，到黄河的临津渡(今甘肃积石山县大河家),从临津渡渡过黄河，来到了乐都，即当时的西平郡。
隋炀帝一行进驻乐都后，为了震慑吐谷浑和其他少数民族，在乐都陈兵讲武，举行了大阅兵。到了五月九日，隋炀帝又在拔延山(今乐都南l)进行了一次声势浩大的围猎活动。这次重大行动名为狩猎，实为夸耀兵力，是一次大的军事演习.隋军的活动范围延绵200里.
十四日，隋炀帝从今乐都出发，经西宁北面长宁谷（今西宁北川）、金山（今西宁西南，又名金娥山）、浩门川（今大通河），在青海门源西北方向于吐谷浑主力部队相遇。隋炀帝调兵遣将，从四面包围袁川（今门源西北永安河谷一带）。吐谷浑伏允可汗发现被包围，与重臣商议后，用金蝉脱壳的法子逃出重围。5月28日，隋军又包围吐谷浑的仙头王部众，仙头王见大势已去，率十余万部众向隋军投降。6月2日，隋炀帝派左光禄大夫梁默、将军李琼率军追击伏允可汗，均被伏允可汗所杀。后又派卫尉卿刘权率军追击伏允可汗，刘权大军到了青海湖边吐谷浑王国的都城--伏俟城，攻占此城，后又攻占都兰香日德一带的吐谷浑城池。伏允可汗追得无处藏身，最后率2000骑向青海南部逃窜，客居在党项（今青海果洛）部落之中。
隋炀帝西伐，使人民饱受战争之苦，但也打通了中西通道，促进了中西文化交流和祖国统一。
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