隋开皇年间，北方草原的突厥汗国一直是中原王朝的心腹大患。隋文帝采纳名臣长孙晟“远交近攻，分而治之”的方略，通过政治联姻、厚此薄彼等手段，成功在突厥内部制造裂痕。都兰可汗与突利可汗（后受隋册封为启民可汗）之间的矛盾日益激化，为隋朝军事介入创造了绝佳时机。
开皇十九年（公元599年）春，边境局势骤然紧张。突利可汗向隋廷急报：都兰可汗正大规模制造攻城器械，意图南下进犯大同城。隋文帝杨坚当机立断，决定主动出击，以汉王杨谅为名义上的元帅，兵分三路北伐。其中，由名将杨素率领的灵州军，将承担西路主攻任务；高颎出朔州，燕荣出幽州，形成三路并进的战略态势。
当杨素军进至灵州以北时，与突厥达头可汗率领的十余万精锐骑兵遭遇。此前隋军对抗突厥骑兵时，多采用保守的“车骑混编阵”：以战车围成防御圈，外围设置鹿角、蒺藜等障碍物，骑兵则置于阵内保护。这种阵法虽能减少伤亡，却极大限制了军队的机动性与攻击力。
杨素审时度势，毅然推行战术革新。他断言：“此乃自固之道，非取胜之方也。”遂下令全军改为纯骑兵阵型，充分发挥隋军骑兵的训练优势与冲击力。这一大胆变革，反而让达头可汗误以为隋军自弃屏障，狂喜道：“此天赐我也！”竟下马对天跪拜，随即发动全线冲锋。
突厥骑兵求胜心切，冲锋时阵型已显散乱。隋将周罗睺敏锐捕捉到战机，主动请缨率精锐前锋迎击。杨素指挥主力骑兵紧随其后，形成梯次冲击。隋军铁甲骑兵以严整队形切入突厥散乱的冲锋队伍，一时间刀光剑影，杀声震天。达头可汗部遭遇重创，其本人身负重伤狼狈逃窜，部下死伤惨重，“号哭而去”。此战彻底扭转了隋军对突厥的战术心理劣势。
与此同时，高颎率领的朔州军也取得大捷，都兰可汗兵败后被部下所杀。隋军乘胜追击，越过白道（今呼和浩特西北），深入大青山七百余里，彰显了隋朝军力的远投能力。当年十月，隋文帝正式册封突利可汗为“启民可汗”，并命长孙晟在朔州西北修筑大利城，作为其牙帐。这一系列举措，不仅巩固了军事成果，更通过扶持亲隋政权，从根本上分化了突厥势力。
杨素灵州之战并非孤立事件，而是隋朝系统性北疆战略的关键一环。从开皇元年（581年）至大业三年（607年），隋朝通过军事打击、政治分化、经济笼络等多重手段，最终使突厥臣服。这场持续二十六年的博弈，有效遏制了草原贵族对中原的掠夺，保护了先进农耕文明的发展，更为后来的唐太宗彻底解决突厥问题积累了宝贵经验。杨素在此战中展现的战术创新与指挥艺术，也成为中国古代骑兵作战史上的经典范例。
