公元678年，唐高宗仪凤三年，唐王朝和吐蕃之间又发生了大规模的军事冲突，高宗李治决定增兵征讨，便委任当时的工部尚书兼检校左卫大将军刘审礼为行军总管领兵,与已经身处边关的洮河道大总管兼安抚大使李敬玄兵合一处共同与吐蕃作战。王孝杰作为副总管也跟刘审礼一同前往边关。

当年九月，唐军准备与吐蕃在大非川也就是现今青海共和县西南切吉平原一带展开决战，刘审礼和王孝杰的队伍作为先锋率先达到了指定地点，而他们此战的对手是吐蕃历史上的名将论钦陵。这场大战由于李敬玄畏战不肯派兵增援，导致唐军大败。王孝杰和刘审礼两人都被俘虏了，本想着这次一定是九死一生，谁能想王孝杰却经历了一番奇遇。

《新唐书》中对于这番奇遇的记载写的是“为虏执，赞普见之，曰"貌类吾父"，故不死，归之。”这句话说的是，王孝杰由于战败当了吐蕃的军队的俘虏，被带回去面见吐蕃的赞普，本来已经做好了*身成仁的准备，可谁曾想吐蕃赞普一见到王孝杰就惊呆了，原因是王孝杰的容貌和的赞普去世了的父亲十分相像，那时候的人们或多或少的都相信轮回说法，面对王孝杰，吐蕃赞普直接认为他就是自己父亲的转世，经过这一出王孝杰不但没有为国捐躯，反而还成了吐蕃的座上宾，受到了很好的优待，利用这段时间他也更加深入的了解了吐蕃。这个唐朝当时最为主要的对手，再后来王孝杰就毫发无损的回到了唐朝。

时间一转眼就来到了女皇武则天执政的时期，王孝杰已经被擢升为了鹰扬卫将军。公元692年也就是武周长寿元年，女皇想要收复被吐蕃侵占的龟兹、于阗、疏勒、碎叶四镇，考虑到王孝杰之前在吐蕃的神奇经历，于是就任命他为武威道总管，与名将阿史那忠一同领兵收复四镇。