在大非川之战中，吐蕃军队避实就虚，不与唐军的精锐兵直接交锋，而是断了他们的粮草后，再集中优势兵力，最后夺取了胜利。而唐军远道出征，并且兵力不支，供给不足，特别是军中的将领不和，副将郭待封擅自违抗军令，一意孤行，最终将战役陷入了败局。最后吐蕃大获全胜，占据了青海西部。

在这场战役中，唐军的兵力是五万，吐蕃军的兵力的四十万。但是原本在这场战役中，大唐是可以获得胜利的，而郭待封的擅自行动是大唐失败的重要原因，导致吐蕃军反败为胜。还有一方面大唐之所以会失败的原因是因为地利因素，因为薛仁贵的“轻锐倍道”计划，使大唐军队没有适应高远环境的时间，于是消耗了大量的体力，最后造成了严重的后果。

大非川之战是唐朝开国以来对外作战中最大的一次失败，而吐蕃凭借这场战役一跃成为了与大唐分庭抗礼的西部豪强，吐谷浑也成为吐蕃别部。但是虽然大非川之战中，吐蕃最后获得了胜利，但是吐蕃在这次战役中损失也是不小的。