Después de varios días de estancamiento, los karlukos, que originalmente se aliaron con los Tang se pasaron a los abasíes y con ello desequilibraron las fuerzas, lo que dio como resultado una derrota Tang.

Du Huan ubicó la ciudad cerca de la cuenca occidental del río Chui.

El rey depuesto, Ijshid, huyó a Kucha (sede del protectorado Anxi), y buscó la intervención china.

Derrotó al gobernante títere de los árabes Alutar en Namangan y reinstauró a Ijshid.

El comandante árabe omeya Al-Yashkuri y su ejército huyeron a Taskent después de la derrota.

[15]​[16]​ Las fuentes árabes afirman que Qutayba ibn Muslim tomó durante un breve tiempo la ciudad de Kashgar a China y que se retiró después de llegar a un acuerdo[17]​ pero los historiadores modernos desestiman totalmente esta pretensión.

El número de combatientes implicados en la batalla del Talas se desconocen con certeza; sin embargo, existen varios cálculos.

El ejército abasí (200 000 tropas musulmanas según estimaciones chinas, aunque estas cifras pueden estar muy exageradas) que incluía contingentes de su aliado tibetano se enfrentaron al ejército combinado de 10 000 chinos Tang y 20 000 mercenarios karlukos (los documentos árabes ponen que las fuerzas chinas eran 100 000, lo que también puede ser muy exagerado).

Los mercenarios karlukos, dos tercios del ejército Tang, se pasó a los abasíes durante la batalla; tropas karlukas atacaron al ejército Tang a corta distancia mientras que las principales fuerzas abasíes las atacaban desde el frente.

Al-Saffah, cuyas fuerzas eran conocidas por los chinos como el Ta-Shih vestido de negro, gastó su riqueza en la guerra.

[cita requerida]) Es solo en Athir donde se encuentra un relato preciso del conflicto entre los árabes y los chinos en 751.

[37]​ En todas las fuentes árabes, los acontecimientos que ocurrieron en la parte oriental del imperio a menudo se tratan con brevedad.

[44]​ Más tarde durante el reinado del califa abasí Harún al-Rashid, los árabes pusieron fin a su alianza con el imperio tibetano,[45]​ y establecieron una alianza con China después de remitir enviados a China en 789.

Primero, los karlukos nunca en ningún sentido, se opusieron al gobierno chino tras la batalla.

En 753, el karluko Yabgu Dunpijia se sometió bajo la columna de Cheng Qianli y capturó A-Busi, un jefe mercenario chino traicionero tongluo (Tiele) (que había desertado antes, en 743), y recibió su título en la corte el 22 de octubre.

[50]​ El historiador musulmán chino Bai Shouyi escribió que aún más, al mismo tiempo que tenía lugar la batalla del Talas, los Tang también enviaron un ejército desde la ciudad de Shibao en Qinghai a Suyab y consolidaron el control chino sobre los turgesh.

Incluso Taskent reestableció su estatus de vasallo en 753, cuando los Tang le dieron un título a su gobernante.

La influencia china al oeste del Pamir ciertamente no cesó como resultado de la batalla; los estados de Asia central bajo control musulmán, como Samarcanda, siguieron solicitando ayuda a los Tang contra los árabes a pesar del Talas y de ahí que en 754, los nueve reinos del Turquestán occidental de nuevo enviasen peticiones a los Tang para atacar a los árabes y los Tang siguieron rechazando semejantes peticiones como hicieron durante décadas.