李愬認為亞美尼亞還有一些拜占庭軍，實力強一些，可由第三、第六路軍聯合進攻，波斯西部的部隊不多，第六路軍單獨過去即可。
    各軍對李愬的任務分配沒有異議，但是進攻巴格達前後，總共俘虜了八九萬大食俘虜，必須要進行處理，不然留在後方也是個麻煩。
    吳元濟建議，將這些俘虜全部押送到埃及，作為後續修建蘇伊士運河的勞動力。李愬想起來，朝廷當初讓第六路軍先打埃及，是有這個打算，就同意吳元濟的意見，派出兩個契胡團，押送這些俘虜前往埃及。
    臨行前，李愬命人將馬蒙送到巴士拉軟禁起來，並在巴格達留下一個契胡團，然後帶領最後一個契胡團向北朝大不裏士進軍，第三、五兩軍則沿著底格裏斯河向亞美尼亞進軍。
    李愬率軍經巴古拜一直向北進軍，來到一個叫做凱萊爾的小城，在這裏聽說拉赫曼率領的大食軍前幾天剛剛從這裏撤走，趕緊率軍向北追過去。
    原來拉赫曼率軍勤王失敗以後，率領殘部向北撤離，在凱萊爾觀望停留了幾天，後麵聽說巴格達陷落，就趕緊繼續向北逃走。拉赫曼留下一員將領帶領一半部隊，守衛紮格羅斯山的隘口，自己則帶領剩下的一半人逃回老巢大不裏士。
    李愬率部到達紮格羅斯山後，發現隘口處有大食軍把守，先不急於進攻，而是帶人到周邊查看了一下地形。
    李愬發現，紮格羅斯山雖然險峻，但是並非隻有此處一個通路，其他地方也有穀口可以通過，隻是這個隘口有大路經過，通行條件更好而已。
    既如此，這個仗就不難打了，李愬命令孔文侃率領三千精銳，從其他穀口繞到隘口後側，自己率領主力，在前方進攻，形成前後夾擊之勢。
    孔文侃率軍帶足幹糧和彈藥，選擇就近的一個峽穀進去，然後沿著這個峽穀一直往裏走，發現這個峽穀越往裏越難走，最後還要翻越一個較高的山脊。
    部隊雖然行軍辛苦，但是好歹沒有碰到大食軍，順利繞到關隘的後方，對大食軍展開攻擊。李愬聽到關隘後方響起槍聲後，知道孔文侃已經得手，立即命令部隊在前方發起進攻。
    大食守軍隻有八千人，被優勢唐軍前後夾擊，隻是半個時辰就全部潰敗，除少量逃走，大部分被唐軍擊斃或俘虜。
    李愬得知這批大食軍就是從大不裏士過來的，幹脆就讓這批俘虜帶路，押著他們一路向北行軍。唐軍經過連續大戰，已經多次擊敗大食軍，甚至占領了巴格達，沿途的大食軍非降即逃，唐軍的行程比較順利。
    數日後，唐軍終於抵達大不裏士，拉赫曼糾集最後的一萬多人，還想繼續頑抗一番。
    這次，唐軍的兵力和火力都占優勢，李愬決定打一場圍殲戰。圍城部隊到位後，唐軍炮兵就開始轟城，轟開城牆以後，唐軍步兵就開始往城內進攻。
    剛開始，城內的大食軍還竭力抵抗一番，隨著入城的唐軍越來越多，城內的守軍開始動搖。激戰了半天，拉赫曼看到大勢已去，他不想死在唐軍的槍口之下，無奈命令殘餘的部隊投降。
    大不裏士一戰，唐軍又俘虜近一萬俘虜，李愬留下帶來的契胡團駐守大不裏士，而後押著前後俘虜的一萬多人返回巴格達。
    亞美尼亞被黑衣大食征服以後，後麵爭取到了半自治的權利，每年向黑衣大食稱臣納貢，國王也由黑衣大食指定。
    由於亞美尼亞人信仰東拜教（東正教），所以亞美尼亞人更傾向於拜占庭帝國，安條克帶領兩萬多殘軍來到亞美尼亞後，亞美尼亞王阿貝裏特當即接納，並計劃與拜占庭軍共同抗擊唐軍。
    亞美尼亞的都城阿尼城，位於凡湖（今土耳其東南部）以北的一個山穀中的小平原上，無險可守，阿貝裏特和安條克認為如果放任唐軍攻到阿尼城，兩軍必敗無疑。
    在凡湖以南有托羅斯山脈，東西綿延幾百裏，山間道路稀少，崎嶇難行，其間峽穀眾多，又以其中的巴伊坎峽穀最為險峻，是進入亞美尼亞腹地的必經之路。阿貝裏特和安條克決定在這裏布置重兵，由安條克率領，阻止唐軍從這裏通過。
    吳元濟和張廣孝率領軍隊沿著底格裏斯河一路向西北行軍，前麵的路程還算順利，部隊抵達大食西北的邊境小城古茲雷後，再往北就將進入亞美尼亞境內。
    古茲雷往北就是連綿不斷的山區，山中有很多峽穀，唐軍首先麵臨的就是古茲雷北麵的一個峽穀，峽穀內約有兩千亞美尼亞軍駐守。
    吳元濟和張廣孝認為，既然來了，肯定要打，就兩軍合力攻打這個峽穀，沒想到這個峽穀比較險峻，亞美尼亞軍憑險而守，唐軍的進攻並不順利。
    最後，兩軍先用炮兵對著峽穀內的亞美尼亞軍進行大規模的轟炸，然後步兵進行猛烈的衝鋒，才算拿下這個峽穀。但是為了拿下這個峽穀，兩軍消耗了大量的炮彈，傷亡了好幾百人，而守軍被擊潰後大部分逃跑了，隻俘虜到少量人員。
    吳元濟認為，過了這個峽穀應該差不多了，沒想到後麵還有很長的山路和峽穀，甚至有些小的峽穀亞美尼亞都不派兵，隻在比較險峻的峽穀派兵。
    兩軍在後麵又遇到兩個峽穀，每個峽穀都有一兩千的亞美尼亞軍把守，唐軍都要付出很大的代價才能攻克峽穀，繼續前進。
    過了幾個峽穀之後，唐軍又碰到一條河流，河上的橋梁已經被亞美尼亞軍拆掉了，河西岸又有亞美尼亞兵沿河據守，兩軍又被堵住了。
    吳元濟帶領一些步兵到河的上遊查看，發現有一段河流淺一些，準備在這裏涉水過去，然後再接應其他唐軍渡河，沒想到亞美尼亞軍尾隨而至，繼續在對岸阻擋唐軍渡河。
    吳元濟被惹火了，命令部隊邊涉水，邊對亞美尼亞軍射擊，由於河水深到腰部，有的唐軍攜帶的火藥被淹濕了，無法射擊。
    唐軍被迫將彈藥掛到肩上，繼續強行渡河，亞美尼亞軍則躲在對岸的樹木或石頭後麵，用弓箭對渡河的唐軍進行射擊。這樣，唐軍成了活靶子，火力優勢完全發揮不出來，反而有很多人被射死射傷。
    吳元濟怒火攻心，命令鎮東軍軍不顧傷亡，拚死進攻，河裏的唐軍經曆了較大的傷亡後，才成功涉水到對岸，而對岸的亞美尼亞軍早就跑掉了。
    這一仗，唐軍打的特別憋屈，傷亡率比亞美尼亞軍還要高，關鍵是一個俘虜都沒抓到，吳元濟的肺都快氣炸了。
    吳元濟率軍到對岸以後，向下遊運動，返回到原來路口的地方，掩護張廣孝帶人重新架設了一個簡易的木橋，剩餘的兵力和大炮、輜重物資才算渡河。
    兩軍渡河後不久，遇到一個叫錫爾特的小城，裏麵的亞美尼亞軍全跑掉了，隻剩下城內兩千多居民。
    唐軍進城以後，就找來幾個當地人詢問情況，根據當地人的介紹，後麵的道路更加難行，再走一段距離就會遇到一個更加險峻、更加狹長的峽穀，而且這個峽穀是個連環的峽穀，有好幾個峽穀組成，中間有個巴伊坎小城，所以稱作巴伊坎峽穀。
    吳元濟和張廣孝聽說以後，不禁躊躇起來，前麵幾個峽穀就這麽難行，後麵怎麽還有更加險峻的峽穀。由於是一個很長的連環峽穀，唐軍以前的那種派兵繞到後麵，前後夾擊的戰術也無法使用，真是愁死個人。
    吳元濟和張廣孝沒想到陷入了一個死局，兩人不死心，又找來一些人詢問情況，並拿出重金獎勵能提供有用線索的人。
    重賞之下，果然有人提供一條線索，可以沿著唐軍剛越過的那條河向上遊進發，然後翻越一道山，再沿著另外一道峽穀，可以一直抵達凡湖南岸。但是這條路非常崎嶇，沿途人煙稀少，補給困難，隻有當地的牧羊人才會走這條路。
    既然發現這個線索，唐軍又找出兩個知道路線的牧羊人，然後給他們獎勵一筆金錢，希望他們能夠帶領唐軍走這條路過去。但是牧羊人說，那條路隻是一條山間小路，隻有步兵才能通過，唐軍的炮車、輜重車輛仍然必須經過巴伊坎峽穀。
    兩軍的將領商議一番，決定分兵行動，吳元濟為了拿下攻占亞美尼亞的首功，主動要求帶領兩萬步兵從河穀中到凡湖南岸，然後再襲占阿尼城，來個釜底抽薪，讓巴伊坎峽穀內的敵軍徹底失去作用。
    大家都覺得隻能如此，於是兩軍在錫爾特分兵。吳元濟帶著鎮東軍的兩萬步兵，補足彈藥和幹糧後，沿著河穀向北進發。張廣孝則帶著鎮海軍和兩軍的炮兵，輜重部隊，沿著大路向西北方向進發。
    張廣孝率軍走了一段，又遇到一個亞美尼亞兵據守的峽穀，唐軍又是炮轟，又是步兵衝擊，經曆了一些傷亡才拿下這個峽穀。張廣孝覺得這個峽穀沒有描述的那麽險峻，防守的兵力也不多，估計不是巴伊坎峽穀，帶領唐軍繼續向前進發。
    唐軍又走了一段，發現山穀中有個小鎮，裏麵有一些亞美尼亞士兵駐守。張廣孝決定抓一些俘虜，命令步兵快速衝擊，包圍這個小鎮，然後再往裏攻擊。
    小鎮裏麵隻有五百多亞美尼亞軍，而且用的都是冷兵器，被唐軍輕鬆拿下，張廣孝命人對俘虜審問一番，爭取問出一些有用的情報。唐軍都配有隨軍翻譯，經過一番審問，總算問出一些亞美尼亞軍的情況。
    原來這個小鎮叫做濟亞特，過了這個小鎮往北，就是巴伊坎峽穀，拜占庭大將安條克率領殘餘的兩萬多拜占庭軍守衛這個峽穀。
    峽穀內地形險峻，道路狹窄，拜占庭軍充分利用地形，沿著整條峽穀構築了大量的工事，這些工事環環相扣，可以相互支援。而且整條峽穀長達上百裏，即使攻占一處，後麵還要層層攻堅，通過的難度極大。
    張廣孝還不太相信，帶著一些親兵往北到峽穀口查看一番，發現這個峽穀果然比前麵的峽穀更加險峻，山高穀深，峽穀內構築了不少用石頭構築的堡壘，各個堡壘都有拜占庭兵把守。
    張廣孝不信邪，命令炮兵對那些堡壘轟擊，前麵也順利轟塌幾個堡壘，但是再往裏就超出炮兵的射程，而且那些堡壘都是石頭築成，非常消耗炮彈，張廣孝隻得讓步兵繼續往裏攻擊。
    步兵的火槍根本無法擊穿堡壘，反而是堡壘內的拜占庭軍可以用弓弩殺傷唐軍，步兵被迫退回來。
    張廣孝又讓炮兵前出進入峽穀，企圖用大炮再轟開幾個堡壘，此時拜占庭兵從上麵往下麵扔石頭，炮兵趕緊躲避，但是大炮轉移不及，被砸壞好幾個，張廣孝被迫讓炮兵撤退。
    張廣孝也想過用步炮協同攻擊，但是即使能夠打下一些堡壘，即使炮彈耗盡也打不完，而且唐軍還會麵臨很大的傷亡，最後還是放棄了，寄希望於吳元濟那邊取得進展。