都蘭可汗得知隋軍來攻，大懼，遂與達頭可汗結盟，合兵掩擊突利，雙方在長城下展開激戰，突利可汗大敗。都蘭盡殺突利的兄弟子侄，然後率部渡河進入蔚州。突利與長孫晟獨率五騎趁夜南逃，天明時行約百餘里，並收集數百名散騎，此時突利可汗卻對長孫晟說：“今兵敗入朝，一降人耳，大隋天子豈禮我乎？玷厥雖來，本無冤隙，若往投之，必相存濟”。長孫晟聞後，知其有二心，遂暗中派人入伏遠鎮，令鎮中速舉烽火。突利可汗見四處烽火俱燃，便問長孫晟：“城上然烽何也？”長孫晟謊稱：“城高地迥，必遙見賊來。我國家法，若賊少舉二烽，來多舉三烽，大逼舉四烽，使見賊多而又近耳”。突利可汗聞後大懼，對其部眾說：“追兵已逼，且可投城”。入鎮後，長孫晟留其達官執室以領其眾，自帶突利可汗於四月入朝。隋文帝聞後，大喜，進授長孫晟左勳衛驃騎將軍，持節護突厥。