怛罗斯之战发生在天宝十年（751年）
当时的欧亚世界上，有三个影响力巨大的帝国。从西到东分别是拜占庭帝国，阿拉伯帝国和唐帝国。拜占庭在天宝年间已经被挤压到亚细亚半岛，影响力即使在“龙兴之地”欧洲也受到罗马教廷的限制。而在东面的阿拉伯世界则完全不同，750年（怛罗斯之战前一年）阿拔斯王朝从伍麦叶王朝手中夺过政权，将统治稳固下来之后，便不那么热衷于扩张领土。当然，它已经有了足够辽阔的领地，疆域西抵西班牙，东及印度，北至中亚，南达北非。同时与传统的阿拉伯帝国不同，阿拔斯王朝的重心偏东。因为呼罗珊一带是阿巴斯王朝的兴起之地，并且阿拔斯王朝并不是以阿拉伯人为主体民族的政治帝国，在民族上，阿拔斯王朝更多元，波斯人和伊拉克人共存，宗教政策也更宽容地理位置上阿拔斯王朝对中亚的控制相较于唐朝更容易。
公元750年，安西四镇节度使高仙芝抓住大食改朝换代的时机想要恢复对葱岭之外国家的控制。西域小国石国成为了牺牲品，高仙芝以“无藩臣礼”为由出兵，石国投降，高仙芝允诺和好，但之后高仙芝反悔，杀入石国，掠走国王。751年正月入朝将国王作为献礼。
逃走的石国王子向阿拔斯王朝求助，阿拔斯王朝遂派出军队帮助，两军在怛罗斯城附近遭遇。高仙芝军队连战五日不敌损失大半，最终撤退。
这一段史料只有少量记载。
《旧唐书》卷一百九 列传第五十九：“其子逃难奔走，告于诸胡国。群胡忿之，与大食连谋，将欲攻四镇。仙芝惧，领兵二万深入胡地，与大食战，仙芝大败。会夜，两军解，仙芝众为大食所杀，存者不过数千。”
《新唐书》卷一百三十八 列传第六十三：“初，仙芝特以计袭取石，其子出奔，因构诸胡共怨之，以告大食，连兵攻四镇。仙芝率兵二万深入，为大食所败，残卒数千。”
《资治通鉴》：“高仙芝之虏石国王也，石国王子逃诣诸胡，具告仙芝欺诱贪暴之状。诸胡皆怒，潜引大食欲共攻四镇。仙芝闻之，将蕃、汉三万众击大食，深入七百馀里，至恒罗斯城，与大食遇。相持五日，葛罗禄部众叛，与大食夹攻唐军，仙芝大败，士卒死亡略尽，所馀才数千人。”
从史料判断加上后期大量的考证笔者得出当时的唐军核心兵力在三万人（小仆从国军队没计入）左右，而对于与之交战的阿拔斯王朝兵力一直都有争议，尽管国内的军事史研究者们一度认为参加这场战斗的是呼罗珊（Khorasan）总督艾布·穆斯林（Abu Muslim）所率领十万乃至十五万人以上的规模的阿拉伯军团，但在公元750年，全呼罗珊总督区的呼罗珊军团也只有4万多人，且十分分散，而这场战斗实际上并不是由总督本人来指挥的，而是由其下属的将军齐亚德·本·萨利赫（Ziyād ibn ?āli?）来指挥的，按照阿巴斯帝国的记载，这位将军在当年3月领呼罗珊军团2万镇压前往河中地区镇压舒莱克起义，这支起义军以倭马亚王朝的余孽为主，以什叶派和对阿拔斯王朝不满的数个部族为辅，他们一度控制了了七八个大小城镇，并利用城镇与呼罗珊军团对垒，战势非常焦灼，齐亚德部的进展非常缓慢，不得不向总督艾布·穆斯林求援，而后者则无力派出援军——呼罗珊总督区此刻并不太平，到处都有新叛乱的影子，艾布必须坐镇总督区的中军，并指挥各地的军队征发人力、扫荡围剿、实施威慑，并对总督区内的各大势力实施安抚与拉拢。所以当时阿拔斯王朝投入的核心兵力可能也只有两三万。
战斗开始，齐亚德的部队部署了一个标准阵型：一行弓兵在前，枪兵在弓兵背后，重骑兵轻骑兵在后方作为预备军。高仙芝同样让弩兵和弓兵在前，枪兵在后，卫队和藩军在最后。
前三天的战斗大同小异，双方都是进行对射，由于唐军更强，阿拉伯弓兵不得不撤退到后方，枪兵接战。阿拉伯军不得不派出大量骑兵掩护不敌的步兵，同时向侧翼迂回，双方进入相持阶段。但在第三天，葛罗禄的军队叛变从侧翼进攻唐军，唐军占了下风，最终被包围。少量后卫部队撤离，只有七千人幸存。
实际上怛罗斯是一场旗鼓相当的中等规模冲突，而它的影响也非常有限。不少读了地摊文的人“痛心”于这次战败让中原汉文明长久地失去西域，以至于“西域一别一千年，再见已是伊斯兰”。事实上在安史之乱之前唐朝对西域的控制都很好，而唐军的损失也很快得到了补充，唐朝在西域的军事能力几乎没有改变。
对比当时两国的实力你就能看出来了
唐玄宗天宝十一载（752年），唐朝的在籍人口达到了约897万户，5998万人，据中国人口史估算，算上境内的特殊人户、流动人口、少数民族以及隐瞒户，此时唐朝的人口总数可能达到了7475-8050万人。天宝初期，唐朝全国军队数量为57.4万。大多数精锐集中于边镇，外重内轻。唐代宗时期，原属边军的神策军成为禁军、之后几经扩编，发展为直属于中央的强大军事力量。安史之乱后，唐军进行的军事行动主要以平叛和防御吐蕃等外族势力为主，动员兵力较开元时期有所下降，最大规模大约在10万人左右。
而怛罗斯之战前一年建立的阿拔斯王朝在之后走向了稳定和繁荣，黄金时代大约是公元775-861年。当时的人口有四千万左右。阿拔斯王朝前期的大规模军事活动有哈伦赖世德时期入侵小亚细亚的战役（阿拉伯方记载人数为13.5万，东罗马方记载数量为30万）。775年左右的巴格达人口估计在60-70万人之间，这个实力并不逊于唐朝首都长安的一百万人口。