历史上真实的怛罗斯之战，是公元751年唐朝安西都护府与阿拉伯帝国阿拔斯王朝黑衣大食在中亚怛罗斯地区爆发的一场重要战役。这场战役因东西方两大帝国的直接碰撞而被载入史册，其背后是唐朝与阿拉伯势力在中亚的利益争夺。
此战的起因与唐朝安西节度使高仙芝的扩张政策密切相关。高仙芝以石国今塔什干附近\"表面臣服，暗通大食\"为由，率军讨伐并俘虏其国王。石国王子向阿拉伯求援，大食呼罗珊总督阿布·穆斯林遂派部将齐亚德率军东进，高仙芝闻讯后主动率安西唐军及附属部族联军约3万人另有记载为7万西进迎击，双方在怛罗斯河今哈萨克斯坦江布尔附近相遇。
战役初期，唐军凭借步兵方阵与陌刀战术占据优势。然而激战五日之后，唐军侧翼的葛逻禄部突然倒戈，与阿拉伯军夹击唐军，导致唐军阵脚大乱。高仙芝试图组织突围，最终仅率数千人退回安西，约2万唐军或战死或被俘。阿拉伯方面虽取得胜利，但也损失惨重，未能乘胜东进。
此战对双方的影响具有明显差异。对唐朝而言，怛罗斯之败并未动摇其在西域的根本统治，两年后安西唐军便恢复实力。真正导致唐朝退出中亚的是随后爆发的安史之乱，大量西域驻军被调回平叛。对阿拉伯帝国来说，此战巩固了其在中亚的势力范围，但也使其认识到唐军的战斗力，加上内部权力斗争，并未进一步向东扩张。
值得意的是，此战的一个意外后果是促进了东西方文化交流。被俘的唐朝工匠将造纸术传入阿拉伯世界，后经阿拉伯人传至欧洲，对世界文明进程产生了深远影响。怛罗斯之战本质上是唐朝与阿拉伯两大帝国在中亚势力范围的一次碰撞，它既非唐朝由盛转衰的标志，也非阿拉伯东扩的终点，而是历史上两大文明体系接触与互动的一个缩影。