武德二年（619年），始毕可汗病逝，因其子什钵苾年幼，不能继任汗位，任命为泥步设，居住在东郊，而立俟利弗设继任汗位，号处罗可汗。

处罗可汗继位后，仍续娶已嫁父兄两代的隋朝义成公主为妻，并派遣使者通告唐朝。但却暗中与王世充联系，潞州总管李袭誉斩杀其使者，夺取牛羊一万多头。

武德三年（620年），处罗可汗从窦建德处迎来隋朝的萧皇后以及齐王杨暕之子杨政道，并立杨政道为隋王，继隋业。在突厥的汉人都隶属于他，行隋的正朔纪年，设置百官，居于定襄城，人口达一万。当时唐朝秦王李世民讨伐刘武周，处罗可汗派弟弟步利设率领骑兵二千人到并州与唐军相会。在并州三天，掳掠走许多妇女，总管李仲文无力制止。派俱俭特勒助守。

同年，处罗可汗打算夺取并州安置杨政道，于是占卜，占卜结果显示不吉，左右都劝阻他，处罗可汗说：“我的祖先失国，赖隋得以保存。今若不助他，不祥。占卜不吉，神难道无知吗？我自己做决断。”据说当时连下三天血雨，夜里群狗同时嚎叫等种种怪异。处罗可汗患病，义成公主让他服用五石，不久疽疮发作而死。义成公主因其子奥射设丑而弱，不立他为可汗而立其弟咄苾，号颉利可汗。