尔后，又试箭法，让他对天射飞雁，只听仁贵弯弓一响，两只大雁一齐落地，师傅惊问其故，原来仁贵一弓发两箭，两箭皆穿心。这时师傅喜出望夕卜，对仁贵说：“你身强力壮，武艺超群，神枪神箭，无人可敌，可以出师报国了。”
随后，薛仁贵拜别师父，辞别妻子，到绛州府张士贵帐下应征入伍。不久参加唐王征东，他还是个“火头军”。在东征安地城时，唐王被围，仁贵见到此景，便身穿厨衣代白袍，手持火棍当长戟，在淤泥滩匹马单枪，横冲直闯，打得敌围兵落花流水，四散逃命，他把唐王李世民扶出重围，又杀人敌营。
唐王得救后，回想这就是梦中的白袍小将，忙叫尉迟敬德寻访此人，这就是“敬德访白袍”。征东之后，唐太宗说，“朕不喜得辽东，喜得虓将也”，并重赏加官。到了唐高宗时，九姓突厥叶护兄弟领兵十余万从天山侵唐，步步逼进，唐兵节节败退，这时朝廷只得把薛仁贵从高丽总管任上调回，挂帅征西。
薛仁贵领兵到了天山，两军相对，仁贵三箭射出，叶护骁健护卫六人落马，一问方知是薛仁贵亲征，乃急急退兵，唐军乘势追杀，除杀俘数万人外，并俘叶护兄弟三人，从此西边安定。
这就是历史上记载的“将军三箭定天山，壮士长歌人汉关。”薛仁贵在唐多次领兵戍边，挂帅出征，战绩辉煌，被封为右军中郎将，本卫大将军，平阳郡公，享寿七十，卒后赠左骁卫将军，幽州都督。
高宗乾封元年（666年），与李绩等同征高丽，连败高丽军于新城、扶余，经两年奋战，终于平定高丽。薛仁贵在胜利后被派镇守平壤，指挥高丽境内的常驻唐军。咸亨元年（670年），薛仁贵率唐军十万征讨吐蕃，但由于副将郭待封私自行事，仁贵部被吐蕃军四十万所围，唐军大败，战后薛仁贵被撤职。
不久高丽叛乱，薛仁贵再次被启用，但不久后又因罪被流放。直到开耀元年（681年），六十八岁的薛仁贵才因大赦回朝，率军抗击突厥。突厥听说领军的是薛仁贵，吓得四散而逃，唐军大获全胜。永淳二年（683年）病死，年七十。
