这对同宗同源的西突厥势力，产生了巨大影响，让一些西突厥部落蠢蠢欲动。
682年（高宗永淳元年），西突厥首领阿史那·车薄率部起事，安西都护府再次面临严峻的挑战。
阿史那·车薄是西突厥车鼻施部的首领，他在裴行俭计取西突厥期间，表现的相当好，一度成为唐朝在西域重点培养的代理人。
但后突厥复国运动的浪潮波及到西突厥后，阿史那·车薄突然反目，频频与后突厥联络，图谋给唐朝管控下的西域，来个左右勾拳。
682年，车薄发兵攻打弓月城（新疆伊宁县附近）。
弓月城是唐代丝绸之路北线重要的军事、政治、商贸中心，西突厥军队的动向，让西域的形势陡然紧张起来。
唐高宗又任命裴行俭为金牙道行军大总管，准备领兵出征。但还未出师，裴行俭便于长安家中病逝，享年六十四岁。
关中唐军暂时不能驰援，时任安西都护王方翼立即调兵遣将，带兵增援弓月城。
安西唐军行至伊丽水附近时，与车薄的西突厥军遭遇，王方翼不给对手展开部队的机会，身先士卒冲入敌阵，斩首千余，逼迫车薄退却，弓月城转危为安。
但不久，西域的三姓咽面部落也反叛，与车薄联手抗衡王方翼。
王方翼率安西唐军及诸胡仆从军团，在热海（今吉尔吉斯斯坦伊塞克湖）与西突厥联军展开决战。
此战打得极为艰苦，在初次交锋中，两军皆士气旺盛，打得势均力敌。
战斗中，王方翼为流矢刺穿手臂伤情严重。
但紧急关头，主将受伤下撤，将严重影响唐军士气，甚至可能直接左右战局。
王方翼拔出佩刀斩断箭杆，面不改色的继续作战，未曾包扎的伤口鲜血淋漓，从甲叶缝隙中渗出，染红了战袍。
但他面不改色，继续指挥唐军猛攻。
战役结束后，王方翼受伤的消息渐渐传开，其帐下的部分胡人的首领，认为主将受伤必将影响士气，这可能是唐军即将崩溃的征兆。
便暗中互相联络，准备趁王方翼受伤，将其生擒后交予阿史那·车薄买个功劳。
但王方翼早就料到，自己受伤会引起一些人的异动。他不动声色的召集诸胡首领开会。
会议上，王方翼拿出军费犒赏诸军，领赏处设在军帐外，让胡人首领一个接一个到帐外领赏。
结果，企图反叛的首领，出去一个，便被砍一个。
此时恰好西风大起，王方翼让士兵敲锣打鼓，搞得像是为领赏者喝彩。结果前后数十个胡人将领，稀里糊涂的没了脑袋。
清洗了内部叛乱势力后，王方翼再次对西突厥叛军发起了进攻。
阿史那·车薄还在大帐中，等着见王方翼的脑袋，没想到等来的却是唐军的猛攻。
猝不及防之下，被唐军攻入营寨，唐军斩首七千余级，车薄只身逃走，从此在历史中消失不见。
随后，唐军趁势续攻三姓咽面部落，共擒获首领三百人余人。
《新唐书·王方翼传》：“永淳初，十姓阿史那车簿啜叛，围弓月城，方翼引军战伊丽河。败之，斩首千级。俄而三姓咽面兵十万踵至，方翼次热海，进战，矢着臂，引佩刀断去，左右莫知。所部杂虏谋执方翼为内应，方翼悉召会军中，厚赐，以次出壁外，缚之。会大风，杂金鼓，而号呼无闻者，杀七千人。即遣骑分道袭咽面等，皆惊溃，乌鹘引兵遁去，擒首领突骑施等三百人，西戎震服。”
热海之战后，诸胡部落无不震服，西突厥势力则被彻底打残。
阿史那王族的号召力跌至谷底，曾经臣服于西突厥的各部纷纷自立。
以至于，之后唐朝多次任命阿史那王族成员为代言人，都无法获得各部真心实意的效忠。
西域的政治格局，从唐与西突厥的战和关系，转变为唐与突骑施、葛逻禄的博弈。
由此可见，王方翼指挥的热海之战，意义何等深远。
四、流放崖州客死他乡
平定西域后，王方翼调任夏州(陕西靖边县北白城子)都督。
他到任时，正值瘟疫肆虐，耕牛几乎死亡殆尽，百姓无法耕地，只得逃亡他乡。
王方翼查阅了大量古籍，发明了一种新的耕地农具。这种农具“施关键，使入推之”，“力省而见功多”，称为“耦耕法”。
这种新型农具，保证了在缺少耕牛时，也能对田地实施深耕，让当地百姓免除了迁徙逃亡之苦。
永淳初年，朝廷商讨西域事宜，王方翼奉召进京。唐高宗特意观看了，他在热海之战中的箭伤。
但此时，王方翼的堂妹（王皇后）已被废为庶人，朝中无人为其说话。
李治也不过是“视其创，帝咨嗟久之，赐赉良厚”，并未给予重用。
永淳二年（683年）唐高宗病逝，武则天实际执掌朝政。
这时破落皇亲的标签，又被有心人想起来了。
武则天为稳固权利，开始有意识的剪除皇室羽翼及忠心的边将，王方翼恰好两者都沾边。
很快就因裴炎、程务挺一案牵连入狱，并判流放崖州(海南三亚)，途中王方翼忧愤而死，时年六十三岁。
《新唐书·王方翼传》：“武后时，王后属无在者，方翼自视功多，冀不坐，而后内欲因罪除之，未得也。及务挺被杀，即并坐方翼，追入朝，捕送狱，流崖州，卒于道，年六十三。方翼善书，与魏叔琬齐名。”
纵观王方翼一生，既能对决沙场，尸山血海不动其荣；又能体恤农耕，赈济百姓，堪称文武兼备的干才。
只可惜，头上这道皇亲的标签，非但未能疏通官场，反倒成了催命的魔咒。
可怜！可叹！！
唐朝对西域的经营，始于贞观四年（630）的设西伊州（今新疆哈密，贞观六年，去“西”字，称伊州）之举。
在着手西域之前，唐朝已于前一年，趁北方草原陷入天灾之机，联合薛延陀、回纥、拔也古、同罗等诸部，一举击垮了草原霸主东突厥。
雄悍一时霸主在唐军打击下脆亡，震惊了整个东亚的游牧世界。贞观四年（629年），“四夷君长诣阙请上（唐太宗）为天可汗”。