颉利那晚乘千里马带领数人逃出碛口，向西面逃去。他思来想去，感到四面楚歌，无处落脚。北面是薛延陀、回纥等部落，正西面是西突厥，东面、南面已成唐土。他想越过陇西，去投奔与大唐为敌的吐谷浑。行到半路，忽然一拍脑袋，骂自己简直弄昏了头，怎么把阿史那社尔给忘记了？
阿史那社尔是处罗可汗的次子，是颉利的侄子。当初处罗可汗主政时，将其派往灵州之西北建牙，其部落有五万余家。颉利继承处罗的汗位，阿史那社尔与其来往不多，独力发展，倒是相对安定。
颉利在此惶惶然之际，决定先到阿史那社尔那里安身，然后相机说动阿史那社尔去投奔吐谷浑，也算有了一些与吐谷浑结盟的资本，再徐图发展。
不想阿史那社尔另有打算。他近两年来日益感到唐朝的强大，驻守在灵州的任城王李道宗和行军副总管张宝相日益向北挤压，使他感到处境越来越窘迫。眼下颉利独身逃此，则昔日强盛的汗国不复存在。阿史那社尔深知自己今后有被灭和投降两途，比较起来，及早出降还能全其部落。若降于薛延陀、回纥、吐谷浑等部落，只会落下被奴役的命运。而大唐素来心胸宽阔，对待异族并不歧视，使他坚定了降唐的信念。一日深夜，他令人绑起颉利，然后亲自押送，前往长安去见李世民。