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这一时期的河中国家通称为“昭武九姓”，包括康国、石国、米国、何国、史国等众多粟特人小国，“昭武”可能是“城主”的意思，用来称呼其部族首领。对他们来说，新来的阿拉伯人实在算不上是一个仁慈的主人，阿拉伯人对榨取河中的财富远比传播信仰更感兴趣。阿拉伯帝国向来对各中亚属国横征暴敛，实行竭泽而渔的政策。据10世纪中叶波斯历史学家纳尔沙喜记载，呼罗珊总督逼迫布哈拉（唐称“安国”）赔款100万迪拉姆，其数额相当于布哈拉5年的税入；又强令撒马尔罕（“康国”）一次缴纳200万迪拉姆，以后每年交纳20万迪拉姆以及3000“头”奴隶（每名奴隶折价200迪拉姆）。各国负担十分沉重，有国王向唐朝上表，国内库藏宝物及部落百姓，并被大食征去。
彩绘胡人骑卧骆驼俑，藏于西安博物院
在这样的背景下，720—722年间，河中地区爆发了大规模的反阿拉伯人起义。在竭尽全力镇压了这次反抗之后，呼罗珊总督试图减轻人民的不满，下令只要改宗就可以免除人头税（728年）。这一次，许多人热烈地做出回应，人们纷纷改宗，几乎没有人再需要缴税了——这与阿拉伯人的利益相冲突，呼罗珊总督当年就自食其言，结果又引发了以布哈拉绿洲为中心的大规模起义。这也使得河中地区“被认为是阿拉伯哈里发国家最靠不住的边陲之一”。
到了750年，阿拉伯帝国经历了改朝换代的剧烈动荡。747年，一个获释奴隶阿布·穆斯林率众在呼罗珊起义。到了两年后的749年，倭马亚王朝军队已经被打得溃不成军。起义者占领库法城后，于749年年底在库法宣誓拥戴阿布·阿拔斯，是为阿拔斯王朝的第一任哈里发。由于这个新王朝的旗帜为黑色，其在中国史籍上被称作“黑衣大食”。750年1月，倭马亚王朝的军队在底格里斯河上游支流扎布河畔覆没，末代哈里发麦尔旺二世西逃，8月他在埃及遭阿拔斯军队追杀而死，倭马亚王朝宣告灭亡。
代之而起的阿拔斯王朝建立之初局势不稳，自称“萨法赫”（意为“屠夫”或“仁慈、慷慨的人”，双关语）的阿布·阿拔斯致力于扑灭和铲除前朝余孽，残忍地设计屠杀了倭马亚家族80余人；倭马亚王朝历代哈里发的陵墓也遭到破坏，尸体或被鞭打，或被焚毁。由此引发的国内动荡也波及了并不驯服的中亚河中地区，布哈达的驻军发生了哗变，“昭武九姓”也趁机响应。
阿拔斯王朝的军队。1.阿拔斯王朝的呼罗珊卫士；2. 呼罗珊重弓骑兵；3. 费尔干纳骑兵
为应对帝国东部的边疆变乱，阿布·阿拔斯委派阿布·穆斯林出任呼罗珊总督。这位开国元勋位高权重，驻节木鹿（今土库曼斯坦马雷州境内的一个古代绿洲城市），号令一方，颇具势力。他命令手下大将齐雅德·萨里率领新王朝的统治支柱——精锐的呼罗珊军队进入河中地区，镇压了布哈拉等地的叛乱。
另一方面，唐朝也企图利用阿拉伯国内的混乱形势，“重新规图河中”，全面恢复阿拉伯人进入中亚前唐朝在葱岭外的势力范围。作为安西节度使的大唐名将高仙芝刚刚在帕米尔高原“深入万里，立奇功”，面对吐蕃势力取得了一系列惊人的胜利，这为他在西方赢得了“山地之主”（阿拉伯语：Sāhib jibāl al-sīn）的美誉。高仙芝衣被铠甲、身跨青海骢（一种古代宝马）的飒爽英姿，也令“诗圣”杜甫赋诗一首《高都护骢马行》，以表敬意。
高仙芝率兵首先进攻在河中地位最重要的石国（波斯语“chach”，意为“石”）。这个国家位于今塔什干，这里农业发达，地处中亚商贸中心，同时也是交通枢纽，不是一般的西域小国。658年，该国曾为安西四镇之一的大宛都督府，唐朝授其王为都督。713年，唐朝正式册封其统治者为石国王。但石国很可能实行双王制，虽然其中一位国王亲唐，并得到唐朝册封，但另一位则亲阿拉伯人，或直接说亲呼罗珊。而后者在该国占据优势，所以导致了高仙芝的攻伐。
750年，唐军攻陷石国都城。第二年初，高仙芝将前石国国王一行带入长安，献捷之后斩于阙下。诗人薛能在《拓枝词》中写道：“悬军征拓羯（即石国），内地隔萧关。日色昆仑上，风声朔漠间。何当千万骑，飒飒贰师还。”对此役赞赏有加。
不料，唐朝凯旋盛典余音未终，边关警报已千里传驿，飞报长安。此前，高仙芝贸然擒获石国国王，掠夺石国财富，“伪与石国约和，引兵袭之，虏其王及部众以归，悉杀其老弱。仙芝性贪，掠得瑟瑟（宝石）十余斛，黄金五六橐驼” （《资治通鉴·卷 二百一十六》） 。但史书又在后面跟了一句“然亦不甚爱惜，人有求辄与，不问几何” （《新唐书·列传第六十》） 。这就说明，高仙芝原本不是一个贪财的人，实在是破石国之役赢来轻而易举，故而有些得意忘形了。但高仙芝背信弃义、掳掠杀伐的行为，本已使大唐在舆论上处于不利。侥幸脱逃的石国王子奔走于“昭武九姓”，极言唐军之残暴，更使“诸胡（这里指粟特人）皆怒”，而后其又前往康国（撒马尔罕），投奔率军驻扎在那里的阿拉伯将领齐雅德·萨里。最终传到安西的消息是：大食兵有可能与诸国连谋进攻四镇。为争取主动，高仙芝决定先发制人，御来敌于国门之外。但也有观点认为，高仙芝的一系列军事行动是唐朝清除突骑施残余势力整体战略的一部分，并未预料到阿拉伯军队的来袭，导致其措手不及。