启八年春，西域草原的风仍带着凛冽的寒意，折可存率领十万大军，自北庭出发，沿着山北麓西进。
沿途之上，折可存严格推卸下大同书》，对归附的西域部落一律善待，尊重其习俗，减免赋税，不少受西辽压迫的回鹘、突厥部落纷纷加入大军，或献上粮草、马匹，或充当向导，大军的声势愈发浩大。
西辽菊儿汗耶律大石深知北庭失守意味着西域东部门户洞开，他一面召集全国兵力，一面派使者联络中亚的花剌子模等国，请求援军。但花剌子模等国惧怕西辽的扩张，婉言拒绝了耶律大石的请求。
耶律大石无奈，只得集中手上六万大军，驻守西辽都城虎思斡耳朵，决心死守这座经营多年的都城。
虎思斡耳朵坐落于楚河流域，城防坚固，分内城与外城，外城由夯土筑成，高逾三丈，内城则是砖石结构，设有城楼、角楼，城外挖有宽阔的护城河，河上设有吊桥。耶律大石在城外部署了两万骑兵，作为机动部队，城内则驻守六万步兵，囤积了大量粮草、军械，准备与周军长期对峙。
折可存率领大军抵达虎思斡耳朵城外，望着这座气势恢宏的都城，沉声道：“虎思斡耳朵乃西辽根基所在，耶律大石必然拼死抵抗。我军若强行攻城，伤亡必然惨重，不如采用‘围而不攻，断绝粮草’之计，同时策动城内内应，待其军心涣散，再一举破城。”
折彦质附和道：“元帅英明。虎思斡耳朵城内有不少汉人及受压迫的回鹘部落，我们可派暗卫潜入城内，联络这些人，宣扬《下大同书》，策动他们起义，里应外合，破城便易如反掌。”
折可存当即下令：“杜壆率四万步兵，围困虎思斡耳朵东、南、北三门，严禁任何人出入；呼延灼率四万骑兵，巡逻于城西草原，切断西辽的粮草供应与援军通道；折彦质率一万士兵，负责搭建营寨，安抚周边部落；本帅亲率四万大军，坐镇中军，统筹全局。同时，派暗卫潜入城内，联络内应。”
“末将遵令！”众将齐声领命，各自下去部署。
周军迅速展开围城，营寨连绵数十里，将虎思斡耳朵团团围住。呼延灼的骑兵在城西草原上巡逻，查获了多批西辽的粮草运输队，将粮草尽数缴获，虎思斡耳朵城内的粮草供应渐渐紧张。
耶律大石多次派骑兵出城突围，试图打通粮草通道，但都被呼延灼的骑兵击退。一次，耶律大石亲自率两万骑兵出城，与呼延灼的骑兵展开激战。呼延灼手持双鞭，与耶律大石大战数十回合，双方骑兵在草原上展开惨烈的厮杀，最终耶律大石因兵力不足，被迫撤回城内。
围城三月后，虎思斡耳朵城内的粮草已消耗大半，士兵们士气低落，不少人开始私下议论投降之事。折彦质派入城内的暗卫趁机活动，联络了城内的汉人商户与回鹘部落首领，向他们宣扬大周的《下大同书》，承诺攻破城池后，善待各族百姓，尊重其习俗，汉人商户与回鹘部落首领纷纷表示愿意作为内应，配合周军破城。
这日深夜，城内的汉人商户与回鹘部落首领按照约定，在城内多处放火，制造内乱。“起火了！起火了！”城内百姓纷纷惊呼，混乱的喊叫声传遍全城。耶律大石连忙下令士兵灭火，安抚百姓，但城内的混乱愈演愈烈，不少士兵趁机逃跑。
折可存站在中军大帐外，望见城内火光冲，知道时机已到，当即下令：“全军总攻！”
杜壆率领四万步兵，架起云梯，朝着东、南、北三门猛冲。城头的西辽军早已军心大乱，面对周军的猛攻，纷纷丢弃武器，跪地投降。周军士兵顺利攀上城头，打开城门，大军如潮水般冲入城内。
呼延灼率领四万骑兵，也从城西冲入城内，与城内的内应汇合，朝着内城发起猛攻。内城的西辽军拼死抵抗，但面对周军的强大攻势，根本无法抵挡。耶律大石深知大势已去，率领亲卫骑兵，拼死冲出内城，想要向西逃遁。
折可存见状，亲自率骑兵追击。耶律大石的亲卫骑兵虽勇猛，但周军骑兵人数众多，且士气高昂，双方在城外的草原上展开激战。耶律大石手持长枪，奋勇拼杀，斩杀多名周军士兵，但最终因寡不敌众，率残部突围西逃。
折可存并未穷追不舍，而是下令收兵入城，肃清残担周军士兵严格遵守军纪，不得滥杀无辜，对投降的西辽军一律善待，对城内的百姓则开仓放粮，安抚民心。
次日清晨，虎思斡耳朵城内的硝烟渐渐散去。折可存率领众将进入内城，看着这座曾经繁华的西辽都城，心中满是感慨。他下令
“在虎思斡耳朵设立西域都护府，由关胜担任都护使，负责治理都城及周边地区；杜壆率部整顿城防，防备西辽残余势力反扑；呼延灼率骑兵巡视西域各部，宣扬大周的统治；我制定下一步作战计划，准备追击耶律大石，彻底平定西域。”
“末将遵令！”众将齐声领命。
折可存随后上书柴承乾，禀报虎思斡耳朵大捷，请求朝廷派遣官员治理西域，同时请求继续追击耶律大石，彻底平定西域。柴承乾接到奏疏后，龙颜大悦，下旨嘉奖西征大军，任命关胜为西域都护使，负责治理西域东部地区，同时下令折可存继续追击耶律大石，务必彻底平定西域。
虎思斡耳朵失守的消息传遍西域，各部族纷纷归附大周，西辽的统治彻底崩溃。耶律大石率残部西逃至中亚，试图寻求花剌子模等国的支持，但花剌子模等国惧怕大周的势力，拒绝接纳耶律大石。耶律大石无奈，只得率残部在中亚草原上漂泊，处境艰难。
折可存率领大军在虎思斡耳朵休整一月后，继续西进，追击耶律大石的残部。他深知，只有彻底击败耶律大石，才能确保西域的长治久安。西域的草原上，一场新的追击战即将展开，而大周的疆域，也将在这场战争中，进一步向西拓展。