尽管怛罗斯之战在世界历史上的地位极其重要，但是在《旧唐书》、《新唐书》里，对这一仗的记载都非常简单，以至于在《玄宗本纪》里，提都没提一句；《高仙芝传》里草草一句话了事，只有《资治通鉴》对这场仗有一个比较简单的介绍：“高仙芝之虏石国王也，石国王子逃诣诸胡，具告仙芝欺诱贪暴之状。诸胡皆怒，潜引大食欲共攻四镇。仙芝闻之，将蕃、汉三万众击大食，深入七百馀里，至恒罗斯城，与大食遇。相持五日，葛罗禄部众叛，与大食夹攻唐军，仙芝大败，士卒死亡略尽，所馀才数千人。”阿拉伯帝国方面也是如此，《历史大全》伊历133年那一章中记载：“本年，费尔干纳的伊赫西德与赭石国王反目，伊赫西德遂向中国国王求援，中国国王派遣十万名士兵支援他，他们包围了赭石国王。于是赭石国王便臣服于中国国王的统治之下，他本人和他的随从们都没有受到虐待。艾布·穆斯林得知这个消息，就派遣齐亚德·本·萨利赫与他们战斗。双方在怛罗斯河相遇，穆斯林战胜了他们，对方大约有五万人被杀，大约有两万人被俘，剩下的人逃回了中国。此事发生在一百三十三年十二月。”
之所以各项正史对于这一场仗都不怎么提，是因为这场战争对于唐朝来说，实在不算一个比较大的仗。唐军的出动人数虽有争议，但是总共也就在三万人左右，根本不算伤筋动骨。而这场仗说老实话，是唐军自己“主动防御”，御敌于千里之外的防御去了。毕竟跑了七百多里路去抵抗大食的入侵，这番跑路还是有点儿远了。
而且就在两年后，高仙芝的副手、接任安西大都护的封常清，就把这一次军事行动所主要打击的大勃律国给灭了，一点都没有被怛罗斯伤到元气的样子。如果不是安史之乱爆发，估计封常清能一路打回怛罗斯去把大食人大败。
有关葛逻禄人的临阵投敌，中国方面的正史材料实在没有讲，甚至这个部落在两唐书里面的出现频率都可以忽略不计，有关他们为什么投敌，我们只能从当时的具体情况来分析。
这场仗唐军虽然输了，但是论及其单兵素养以及全军战斗力，唐军依然是当之无愧的世界第一，之所以会输，主要是这些原因：
一、唐军劳师远征，对当地的地理环境极其陌生，因此导致其行军速度过于迟缓，以至于当唐军运动到怛罗斯城下的时候，敌人已经率先进城，使得唐军不仅在兵力上占据劣势，还失去了地形上的优势；
二、情报的匮乏导致唐军指挥失策，按高仙芝的指挥风格，如果他事先知道大食军这么多人，还把怛罗斯给占据了，估计第一个反应就是撤军，徐图后定，等到战略部署和战术规划做好以后再收拾阿拉伯人。很可惜，高仙芝并没有；
三、孤军深入太远，既无根据地也无援军，更没有完善的后勤补给链，完全就是一场打得赢就打打不赢就输的军事冒险，高仙芝完全寄希望于一战彻底拿下怛罗斯，至于打不下来的后果，他倒是没考虑过。
有传说称，葛逻禄人私下接受了大食人的好处并同意和其媾和，以及在背后捅唐军一刀。这种做法确实是恶心，但对于不讲道义只讲利益的草原民族来看，既然唐军这一仗铁定打不赢，那不如“弃暗投明”，还能给自己捞点好处，岂不美哉？