策妄阿喇布坦的挑戰
據五世達賴自傳中記載，僧格被殺時，長子策妄阿喇布坦只有四歲，兩個弟弟更小。依靠著叔父噶爾丹的庇護，兄弟三人逐漸成長。在兄弟們的童年記憶中，留下的印記都是叔父戰無不勝的故事，毫無疑問，噶爾丹是他的英雄。
叔父噶爾丹依照蒙古習俗，娶了嫂子阿努，成為準噶爾的首領，并以僧格留下的力量，東征西戰。可年幼的策妄阿喇布坦卻是僧格的繼承人，是準噶爾部的天然領袖，保留著對僧格屬民領地的統治權。叔父噶爾丹所發布的一系列命令，初期都以二人的名義共同發布。不過，當叔父統一了準噶爾，征服了葉爾羌，就不再與侄兒聯名發布了。
蒙古人十三歲成年，可披甲上陣、娶妻生子，同齡的中原少年，卻還在淌著鼻涕，之乎者也呢。在噶爾丹頻繁的對外征戰中，策妄阿喇布坦也早早地披甲上馬，沖鋒陷陣。1679年，十三歲的策妄阿喇布坦準備娶妻了。他的妻子是鄂齊爾圖的孫女阿海，二人早已定下婚約。雖然鄂齊爾圖此時已被打敗，可他無比的名望、顯赫的家世，使草原上的任何部落頭領，都愿意爭先恐后來迎娶他的家族女性。
策妄阿喇布坦對于此場婚事自然無比喜悅，不想到手的媳婦，突然飛了，搶走他妻子的人，正是叔父噶爾丹。噶爾丹也愛上了貌美的阿海，于是將她搶走。策妄阿喇布坦與弟弟索諾木阿喇布坦對此感到傷心和恥辱，索諾木阿喇布坦極其氣憤，建議哥哥獨立出去，恢復父親之位。
而據耶穌會士張誠的記載，此次奪妻之爭中，策妄阿喇布坦一只眼睛被弄瞎。可以想象，血氣方剛、憤憤不平的兄弟二人提了刀劍闖入叔父噶爾丹帳中責問。一番沖突之中，策妄阿喇布坦傷了一只眼睛。
搶走了侄兒的媳婦，弄瞎了侄兒的眼睛，噶爾丹心中也有所愧疚。為了補償侄兒，噶爾丹將水草肥美的牧場博羅塔拉賜給侄兒，又將吐魯番、哈密給了侄兒作為領地。母親阿努為了避免沖突，就替兒子重新定了門親事，女方乃是青海和碩特蒙古顧實汗之孫女。
1684年，策妄阿喇布坦領兵遠征哈薩克，攻克了名城賽里木，擒獲了哈薩克頭克汗的兒子，并將他拘禁在自己的營帳內。1688年，噶爾丹用兵喀爾喀時，頭克汗的兒子成功出逃，策妄阿喇布坦一路追擊，將他再次俘獲。
隨著時間的推移，噶爾丹發現侄兒成了自己的最大威脅。盡管噶爾丹地位日崇，可依照蒙古部傳統，在策妄阿喇布坦成人之后，噶爾丹就應將領袖之位交還給侄兒，而立志于創造草原大帝國的噶爾丹怎肯拱手讓出汗位。
策妄阿喇布坦在戰場上的功績提高了自己的威望，卻帶來了叔侄二人的分裂。謠言風傳，策妄阿喇布坦與弟弟準備謀反。當噶爾丹從喀爾喀戰場返回之后，西藏來的一名喇嘛在他耳邊吹風：“你侄子有奪權叛變之心，即刻除掉為好。”在噶爾丹身邊安插喇嘛也是老同學桑杰嘉措的安排，以監控噶爾丹。
1689年，策妄阿喇布坦二十三歲，去年他剛剛娶妻。大概害怕兒子的媳婦又被叔父給搶走吧，母親阿努親自領兵千人，前去迎接新娘。
此年春，噶爾丹派出刺客，準備殺掉策妄阿喇布坦。在行刺的當夜，策妄阿喇布坦恰好不在，弟弟索諾木阿喇布坦被毒殺。
數日之后，策妄阿喇布坦回來后，噶爾丹告訴他：“你弟暴病身亡了。”
策妄阿喇布坦傷心之余，卻未曾提防噶爾丹。一名叫阿朗扎巴的喇嘛偷偷告訴策妄阿喇布坦：“你弟是被秘密殺害了，你若不逃，也必死無疑。”
策妄阿喇布坦帶了七名父親僧格的舊臣及阿朗扎巴出走，沿途大批的準噶爾人追隨他，很快就集結了五千人。策妄阿喇布坦倉促之間，就能帶走五千人，這些人的忠心可想而知。噶爾丹頓時意識到，侄兒的羽翼已豐，必須鏟除。
策妄阿拉布坦
噶爾丹立刻帶了兩千兵馬一路追擊。在烏蘭烏蘇，噶爾丹追上侄兒，問他：“爾所恨何來？”
策妄阿喇布坦見叔叔還在裝糊涂，將多年的怨氣傾訴而出：“我原議婚之妻，爾取之。我親弟，爾殺之。又恐殺我，故畏懼而來。”
烏蘭烏蘇在今新疆沙灣縣東，此處四面皆山，地方狹隘，易守難攻。策妄阿喇布坦早就有所準備，要一泄被噶爾丹多年壓迫的怨氣，他所統領的軍隊豎起大纛，吹起戰號，一鼓作氣將噶爾丹擊敗。
此次叔叔和侄兒的紛爭很快傳遍了準噶爾部。小牛犢竟然擊敗了所向披靡的老公牛，人們對策妄刮目相看，他不愧是巴圖爾、僧格的后裔。噶爾丹春天遭遇的敗績，到了秋天，被清朝使者阿喇尼探悉，一番添油加醋后向康熙匯報。
擊敗噶爾丹后，策妄阿喇布坦返回自己的領地博羅塔拉。博羅塔拉在今天的烏魯木齊與伊犁之間，水草豐盛，土地肥沃，是塊極好的游牧地。策妄阿喇布坦在此地休養生息，招募父親僧格的舊部，等待機會，好給叔父以沉重一擊。
噶爾丹屢屢征戰，想創建大帝國的夢想，在準噶爾內部遭到很多人的反對。故而當具有汗位繼承權的策妄阿喇布坦起來對抗噶爾丹后，很快得到了有力支持。策妄阿喇布坦的另一個弟弟丹津俄木布，得悉噶爾丹的密謀后卻沒有出逃，一直留在噶爾丹身邊效力，成為噶爾丹為數不多的幾個心腹之一。
策妄阿喇布坦與叔父分道揚鑣之后，搶占了豐茂的游牧地，控制了伊犁河流域，截斷了噶爾丹后路。此時的噶爾丹內有叔侄分裂，外又面臨清朝貿易封鎖。
噶爾丹時期，與內陸的貿易更加頻繁。準噶爾使團入京貿易，經由天山北路至西套，再經黃河河套北岸至歸化城，最后抵達張家口。途中經過多個部落，天性好斗的蒙古人不斷劫掠騷擾。
1683年，鑒于噶爾丹派出的使團沿途騷擾。清政府限定，持有噶爾丹公文的使團每次只能有二百人通過長城，其余只準在張家口、歸化兩城進行貿易。噶爾丹每次派出的使團，浩浩蕩蕩，達三千人之多，以押送馬匹，進京貿易。此番限制，卡住了他的經濟命脈，他與清廷交涉，要求依照舊制進行貿易。
1688年，噶爾丹大舉侵入喀爾喀蒙古后，清廷徹底中斷了與準噶爾的貿易。噶爾丹頻頻要求恢復貿易。1690年，隨著噶爾丹的大舉南下，康熙帝指示將噶爾丹在歸化城的商隊與馬匹扣押。
貿易封鎖，加上策妄阿喇布坦占據了豐茂的游牧地，噶爾丹不得不遷到科布多一帶。此時草原上的旱災給他以沉重的打擊。1689年五月，康熙帝提到噶爾丹“迫于內亂，食盡無歸，內向行劫”。六月，清廷的情報指出，駐扎在克魯倫河的噶爾丹“糧盡，殺馬為食”。
此年秋，噶爾丹再次對喀爾喀各部用兵，已經殘破的喀爾喀蒙古在噶爾丹的進攻下，紛紛出逃。康熙帝本期望“五世達賴”出面調停，讓噶爾丹稍微收斂。不想此時的桑結嘉措打著“五世達賴”的旗號，支持噶爾丹用兵。1690年七月末，噶爾丹以追擊喀爾喀為名，闖入內蒙古。噶爾丹軍甚至進入康熙為逃奔前來的喀爾喀人指定的避難地，將他們殺掉或是擄掠為奴。
當噶爾丹領兵進攻喀爾喀時，將大本營安置在科布多地區。科布多土地肥沃，可耕可牧，是交通要道，蒙古用兵時，男子在前方從軍，婦孺在后方經營畜牧，供應前方。就在噶爾丹忙于交戰時，侄兒策妄阿喇布坦突然出兵，洗劫科布多，“盡收噶爾丹之妻子人民而去”。
烏爾會河之戰
1689年底，噶爾丹帶了兩萬人離開科布多大營，東征喀爾喀。
噶爾丹入喀爾喀，表面是為了尋仇，索取土謝圖汗、哲布尊丹巴性命，深層動機則是劫掠牲畜與人口。進入喀爾喀境內后，噶爾丹軍四處劫掠，掠奪了大量人口、牲畜。噶爾丹喋喋不休地向康熙索要土謝圖汗，更想將喀爾喀各部屬民要回，以彌補漠北草原的荒蕪狀況。噶爾丹不斷向康熙帝提出，“將喀爾喀七旗發回于故土”，只是清廷怎會讓他吞沒蒙古各部？
1690年三月，清軍前方斥候發來探報，噶爾丹進入喀爾喀后，如入無人之境，沿途搶劫畜牧與人口，喀爾喀人紛紛南逃。康熙帝派出阿喇尼赴前方處理戰事，搜集情報。康熙帝指示阿喇尼，如果噶爾丹尾追南逃的喀爾喀人，可以調兵防衛。除了調動八旗士兵外，清廷也命令依附清廷的車臣汗所部，配合清軍迎戰噶爾丹。車臣汗所部與噶爾丹有著深仇大恨，自然愿意出力。
理藩院中精挑細選出了一名得力官員，派往策妄阿喇布坦營中宣讀詔書。雖然不知道策妄阿喇布坦為何與噶爾丹鬧翻，康熙皇帝也對他的遭遇表達了深刻的同情，“朕甚憐之”，又賜給了各色綢緞二十匹作為安慰。康熙皇帝遣使安撫，目的自然是與策妄阿喇布坦結盟，共同對付噶爾丹。策妄阿喇布坦之后的表現，也沒有讓康熙皇帝失望，對得起二十匹綢緞的價值。
噶爾丹多年征戰，結仇無數，各路仇家此時紛紛出山，投奔清廷，好報仇雪恨。噶爾丹叔叔楚琥爾的兒子率領子弟十余人，弓箭手五百余人，“來投皇上”。扎薩克圖汗的兒子被噶爾丹軟禁在阿爾泰山之南也乘機逃跑，投奔清廷效力。
此年四月，一隊八九十人的俄國使團抵達北京宮廷，一方面他們帶來了將切實履行《尼布楚條約》的信件，另一方面則是為了兜售六十車皮毛。由于噶爾丹與俄國聯盟的傳言，清廷召見了在京的俄國使者，發出警告，并命俄羅斯使者派出善馳者二人，至尼布楚告誡遠東俄軍頭目不得輕舉妄動。
至五月，阿喇尼查探到噶爾丹軍隊主力的方向。在當時，奔馳在草原上的騎兵如同在大海里游弋的魚，很難捕捉其蹤跡。阿喇尼得到未經證實的消息，噶爾丹即將請兵于俄國攻打喀爾喀。
噶爾丹率領孤軍，帶著劫擄來的人口、牲畜及輜重，一路南下，各處的喀爾喀部則紛紛南遷。六月十四日，噶爾丹抵達烏爾會河（今烏拉蓋河）東岸，劫掠人馬。喀爾喀車臣汗投奔清廷之后即被安置在此處，噶爾丹氣勢洶洶殺來，找老仇家尋仇。
康熙帝以兄裕親王福全為撫遠大將軍，出古北口，以弟恭親王常寧為安北大將軍，出喜峰口，定于七月初四出兵。從北京出兵到烏爾會河需要二十天，此時在前方的只有阿喇尼所部。康熙帝知道阿喇尼統領的兵力薄弱，不足以與噶爾丹對抗。兵貴神速，康熙帝不停催促早日出兵，可此時軍中缺少火器、馬匹，需要到各處馬場取馬，至各地調集火器。盡管清廷費了很大心力，但終究未能提前出兵。
在清軍援軍抵達之前，阿喇尼已經出兵前往烏爾會河。六月二十一日黎明，輕裝上陣的兩萬清軍抵達河畔，目力所及范圍內可以看到噶爾丹大營。
阿喇尼從軍中精選了兩百名蒙古勇士作為前鋒，攻打噶爾丹大營，又出動五百名喀爾喀蒙古兵，準備從后方驅趕噶爾丹掠奪的人口與牲畜，以擾亂其后路。不想喀爾喀蒙古兵跑到后方一看，這里被拘押的都是被掠奪走的自家親人，還有大批自家的牲畜。喀爾喀蒙古兵不是忙著去和失散的親人抱頭痛哭，就是拉著自己的牲畜往回走，一時都沒想起來要去找噶爾丹復仇。
噶爾丹隨即全軍出動，占據高處列陣，軍中豎綠色大纛（dào，即軍旗），上書經咒，迎風招展。噶爾丹將全軍分為左右兩翼，同時散出騎兵，預備包抄。噶爾丹列陣時，呈口袋形，以待清軍鉆入。口袋形布陣不利于防守，但噶爾丹一來占據高處，二來有大量火槍可以倚仗，也不懼清軍。
此時的戰爭，由于火器的運用，騎兵、步兵戰法也有了改進。噶爾丹軍前布陣的都是火槍兵。南疆的精湛工匠、俄國的軍火供應，使噶爾丹軍中能大量裝備火器。清軍火槍營此時尚未趕到戰場，在進攻中處于下風，只能以密集陣營向前推進，進入口袋。清軍以喀爾喀人為前鋒，喀爾喀人在噶爾丹的屢次打擊下早已喪失斗志，此時被清軍放在前方做肉盾，更無心拼命了。噶爾丹軍一陣火槍射擊之后，喀爾喀人一哄而散。
憑借弓、矛，清軍與噶爾丹從黎明打到了午后，此時噶爾丹派出的騎兵，繞至清軍兩翼包抄。清軍大敗，此戰中，清軍一名統帥當場斃命，另一名統帥在十五人掩護下逃竄，清軍大車五百輛及全部輜重被繳獲。
俄國使者基比列夫隨后跟著噶爾丹到交戰現場查探，他在報告中寫道“博碩克圖汗把中國兵殺得一個不剩”。不過基比列夫在報告中也指出，“草原上被博碩克圖汗洗劫一空，殘余的蒙古人在山溝與草原上饑餓流浪，并且人相食”。
戰后噶爾丹進入烏珠穆沁盆地，得到了充足補給。烏珠穆沁有內蒙古最肥沃的牧場，飼養著大批肥壯的駝、馬、牛、羊。在此處，噶爾丹補充了大批的駱駝、氈子。噶爾丹又將眼光盯上了肥碩的烏蘭布通，此處山谷間到處都是牲畜，當時人記載，歷行八日，牛羊猶絡繹不絕。
烏爾會河清軍的慘敗，導致喀爾喀蒙古更加畏懼噶爾丹，四處逃散，沿途劫掠。北方邊境一片混亂。清軍是第一次與噶爾丹交戰，大敗之后，產生畏懼心理。康熙帝也令各處守將收集兵馬，嚴禁擅自開戰。
噶爾丹則豪氣萬千，不再畏懼康熙帝：“今雖臨以十萬眾，亦何懼之有。”
噶爾丹領兵深入，進逼至京師七百里的烏蘭布通。京師震動，人心惶惶，城內各處戒嚴，旗人牛錄帶了八名槍手巡邏。京師內外商店關門，米價暴漲至白銀三兩。
噶爾丹至烏蘭布通后，見此地山林深塹，遂依險扎營，坐待清軍。清軍方面，鑒于上次阿喇尼戰敗的教訓，“多派精兵，盡發火器”。康熙帝從盛京、滿洲、西安及京師，抽調勁旅為主力，喀爾喀各部則用作輔攻。清軍抽調了各種大炮，如子母炮、行炮、鐵心炮等，以在火力上壓倒噶爾丹。用于運輸的駱駝三千，馬匹八百，戰馬更是不計其數。
由于皇帝親征，牽涉大局，康熙帝按住了親征的念頭，命長兄福全代替自己出征。清軍將領隊伍極其豪華，有裕親王福全，恭親王常寧，皇長子胤禔，簡親王雅布，內大臣佟國綱、佟國維、索額圖、明珠、阿密達等人。出兵時，清軍營盤四十座，連營四十里，闊二十余里，首尾聯絡，屹如山立。
七月二日，大軍出征。出征時的儀仗隊伍威嚴雄武，卻沒有鼓角吹奏，多少有點悲涼意味。在最前列的是十匹引馬，馬鞍、馬轡都很樸素，皇帝、皇子走在前面。沿途經過的道路都掃除干凈，灑過水。城門、店鋪一律關閉，禁止行人同行，士兵腰懸刀劍，手持凈鞭，驅散行人。
八月初一，烏蘭布通大戰爆發，戰事持續了一天。
烏蘭布通之戰
京師之中的康熙帝，雖沒親自到前線指揮，但他按捺不住，出塞圍獵。走到博洛河屯（河北隆化）時，患上重感冒，堅持了三日之后，因為病情加重，不得不返回京師。康熙帝此時返回京師，在民間風傳為被噶爾丹軍射傷，至日本長崎進行貿易的中國商船，更將謠言傳到了日本。
康熙
雖然不能至前方，可康熙帝的心時刻都在掛念著前方。噶爾丹帶來的威脅，超過了他曾經的敵人鰲拜、吳三桂、臺灣的鄭氏家族。康熙帝之所以如此重視噶爾丹，在于他知曉蒙古騎兵無與倫比的戰斗力，只是蒙古各部多年的內耗，讓他們失去了南下經略的機會。如果噶爾丹一統蒙古各部，帶著狼虎般的健兒南下，八旗子弟能抵擋多久，是個極大的疑問。
烏蘭布通距離北京七百里，開戰后的第三日，康熙收到前方統帥福全的戰報，稱此戰大捷。
焦慮萬分的康熙看完奏報之后，露出了難得的笑容。當日他焚香謝天，不勝喜悅。他指示福全，噶爾丹孤軍深入，清軍在人數裝備上都占優勢，應該抓住機會，徹底將其鏟除，“一舉永清，勿留遺孽”。
然而，福全的第二份奏報，卻讓康熙大為疑惑。既然清軍取勝，噶爾丹據險困守，怎么還會派出使臣前往清軍營中，索要土謝圖汗和哲布尊丹巴？更奇怪的是，這名使臣竟然是達賴派駐噶爾丹軍中的濟隆呼圖克圖，他帶著七十名弟子，旁若無人地進入清軍大營。若是福全取勝，濟隆呼圖克圖入清軍營中，只能是低聲下氣地幫噶爾丹求和，怎么會高調地要人？而福全的應對則更為失策，他竟然“檄各路領軍諸王大臣，即止勿擊”。
康熙帝開始憤怒，福全必然在奏報中有所隱瞞，如果八月初一大獲全勝，則斷然不會出現第二份奏報中的情況。烏蘭布通之戰的真相到底是什么？
七月四日，常寧從北京出發，出喜峰口。七月六日，福全領兵從出發，出古北口。常寧軍負責西路，與福全形成兩翼包抄態勢，防止噶爾丹西竄。另有沙津、班第、蘇爾達等軍，一路迂回，負責切斷噶爾丹退路。
福全
七月二十四日，阿喇尼軍與福全軍會合。馬思喀所率領的一支精兵，此前也與福全會合。至常寧軍隊抵達后，清軍將士加上仆役，總數約十萬。
清軍主力于七月二十七日趕到烏蘭布通，雙方相距僅三十里。清軍各營隨即挖掘壕溝，修建營壘，嚴密防守，士披甲胄，馬不卸鞍，嚴陣以待。馬思喀帶了炮火營作為前鋒，與噶爾丹軍哨兵彼此相望，此后三日，雙方對峙，未曾動干戈。
二十九日，噶爾丹派了一名喇嘛到清軍大營前求見，稱有事前來，被福全拒絕，又號令三軍，嚴整旗鼓，準備開戰。
八月一日黎明，清軍全軍出動。太陽升起時，噶爾丹軍已在山岡上布陣。
準噶爾軍
山岡之上，準噶爾軍以駱駝布陣，上千匹駱駝被困住四足后，臥于地面。駱駝背上加了箱垛，用氈布吸水，覆蓋于箱垛之上，使之形成城垛形狀。在駱駝及箱垛間隙之間，士兵將火槍、長矛準備好，等待清軍的進攻。
清軍從南到北布陣，密密麻麻集中于原野之上。清軍以馬思喀、李林隆打頭陣，二人所統帶的都是火器營。
開戰后，清軍在陣前以大炮先行轟擊，被鐵彈擊中的駱駝血肉四綻，斃命之后則成為噶爾丹軍的掩體。
清軍戰前做了充分準備，從各地調出火槍營至前方。抽調直隸巡撫、天津鎮三屯營協標下火器營官兵一千人，漢軍鳥槍兵一千五百人，又增派八旗火器營兵一千人。清軍陣中的炮兵、鳥槍兵有五千余名。
此時清軍所用的火槍仍然是用火繩點燃的火繩槍。噶爾丹通過俄國人倒是弄到了一些燧發槍，燧發槍的好處是不畏風雨，裝填速度快。
清軍在火器數量上占據了絕對優勢，但這種優勢并未轉化為戰場上的優勢。噶爾丹的布陣相當高明，他占據了山岡，山岡側翼又有泥沼，不利于清軍機動迂回。要想突破，只能正面進攻，而在正面，又有一條河流成了障礙。
清軍在正面只能依賴于火炮的轟擊，馬思喀戰后記載了當時的戰況：“炮火齊發，自未至戌，聲震天地。”
清軍在前線的大炮不超過十六門，且都是安置在馬背上可以快速行軍的小型火炮。至于炮擊的效果，以當時的制炮技術很難達成炮火持續射擊，戰果有限。一排排的鳥槍手列在前線，配合大炮，隔河射擊。開戰后，清軍聲勢浩大，戰陣看起來場面驚人，卻未能打開戰局，噶爾丹軍巋然不動。
噶爾丹立在烏蘭布通山峰峰頂，居高臨下，指揮作戰。
西藏來的濟隆呼圖克圖此時也派上了大用場，他不停地為噶爾丹的軍隊祭旗誦經祈禱，鼓舞士氣。看著統帥威風凜凜，又有高僧作法助力，噶爾丹軍無比亢奮，戰志高昂。士兵們忙碌地進行著裝火藥、填彈、射擊，至于精準度，在這種戰事之中，根本就不被考慮。漫天撒下的彈丸總能捕捉到清軍士兵。只是準噶爾軍沒有意料到，在當日戰事收尾時，他們的槍彈，打中了一個官位顯赫人物。
清軍在正面主攻時，分兵從左右翼進攻，以突破防線。右翼清軍進攻后，被泥沼所阻滯，不得不退回原處。左翼由康熙帝的親舅舅——內大臣佟國綱、佟國維指揮。
左翼沿著薩里克河畔發起攻勢，進攻時，佟國綱在河岸上被俄國人制造的滑膛槍擊中，當場陣亡。主將戰死后，左翼的攻勢停息，猛將格斯泰此時展示了他的勇猛。他跨上了一批雄峻的白鼻馬，揮舞戰刀，沖入敵軍陣營，左沖右擊，來回決蕩，出而復入三次。格斯泰的好運并沒有維系多久，不久他被團團圍住，力戰身亡。格斯泰屬滿洲瓜爾佳氏，在平定三藩之亂中立下戰功。出師之前，康熙帝賜馬，格斯泰挑了匹白鼻馬。有人告誡他，白鼻馬對主人不利，格斯泰云：“效命疆場，吾夙愿也，何忌？”
前鋒統領邁圖也戰死于沖鋒之中。清軍看著主將接連戰死，群情激憤，賣命死戰，踴躍遞進，在掌燈時分殺入準噶爾軍營壘。此時夜色已黑，噶爾丹率軍隨即退至山頂，依靠山險，亂放鳥槍，以火力阻滯清軍進攻。清軍力戰已殆，內大臣阿密達力主撤兵，并揚言皇上不會因為撤兵而殺我等。全軍倉皇撤退時“進退之際，海螺未鳴”。
此戰中，前方的大臣如索額圖、明珠等人表現平平。大臣們甚至挑選了軍中勇士數百人，用作近身防護。勇士以為將自己挑選出來是為了激戰或追擊，不想竟是用作私人保鏢，共生怨恨。更有正白旗副都統色各印，臨戰之時，兩腿發抖，不肯上馬作戰。色各印的家人看不下去，憤憤道：“身為二品大臣，如此臨陣退卻，歸去何以見人？”就硬扶色各印上馬，不料色各印竟然從馬下躺倒在地裝死，又一頭鉆入草叢中不肯出來。家人無奈，只好讓他回營。回營后色各印仍戰栗不已，披著一身甲胄鉆到被子中去，一夜都沒敢下床。“伊等所管兵丁無不恥笑。”
戰后福全為了掩飾敗績，在第一份戰報中稱“大敗賊眾，斬殺甚多”，甚至稱噶爾丹可能死于戰事中。
次日，噶爾丹整理軍隊，據險堅守。福全在昨日吃了大虧，佟國綱戰死，心中悲戚，也無心再發動強攻，就讓全軍休息。噶爾丹此時也已是強弩之末，雖然他在八月初一的戰事中占據了優勢，但從全局來看，清軍已對他形成了包圍。而他孤軍深入，本就是兵家大忌，補給后勤都存在困難，可以在第一次戰役中取勝，但勝利難以持續。此時他做出了正確的決定，即迷惑福全，迅速撤退。
八月初二，噶爾丹派人至清軍軍營中談判，并表示再過一二日，濟隆呼圖克圖將來講禮修好。
八月初四，濟隆呼圖克圖帶了七十名弟子進入清營，稱噶爾丹部下無知，入界搶掠人畜，只是因為仇恨土謝圖汗，才有此錯。濟隆呼圖克圖保證此后噶爾丹不敢搶劫，也斷不會遠去。
福全做出了錯誤判斷，以為難以強攻噶爾丹，只有待援軍到后一起夾擊，方能滅此狡寇。看到濟隆呼圖克圖來了，他內心大喜，以為可以就此拖住噶爾丹，等待援軍，隨即“發印文檄各路領軍諸王大臣，暫止勿擊”。
八月四日當夜，噶爾丹利用夜幕掩護，率領軍隊迅速逃走，沿途燒荒，以絕追兵。負責截斷準噶爾軍后路的沙津、班第、蘇爾達等軍，遵守了福全“暫止勿擊”的命令，使噶爾丹得以逃脫。噶爾丹跑了之后，福全還天真地派了侍衛吳丹護送濟隆呼圖克圖去找噶爾丹，讓他不可以跑得太遠了。
吳丹護送濟隆呼圖克圖追上噶爾丹后，噶爾丹跪在佛像前發誓：“自此不敢犯喀爾喀。”可剛發完誓，他就劫掠了蒙古部落，“搶去羊二萬余，牛馬一千余”。入了套的狡兔若逃逸，此后再想獵殺，就得深入草原千里了。
烏蘭布通之戰清軍以密集陣形發起攻擊，遭到巨大損失。在發動攻勢時，各路缺乏聯系，進退不一。烏蘭布通之戰后一個月，康熙帝下令八旗兵進行整訓，于曠闊之地布陣鳴笳，教演步伐。
九月，國舅佟國綱的靈柩運回京師，此時康熙帝抱病，指示皇子出城迎接靈柩，同時表示自己一定要親自前去吊唁。
十一月，福全班師回朝。雖然對外宣稱，此戰大獲全勝，可真相如何康熙帝心知肚明。康熙帝下令，全軍停駐于朝陽門外聽令，不許進城。隨同福全出征的大臣將領二十三人，除了戰死的佟國綱與邁圖二人外，其余二十一人均被“依議治罪”。只有佟國綱指揮的火器營和攻入敵陣的左翼官兵被授予頭等軍功。
康熙帝對于福全未能發動攻勢大為憤怒，指責他擅自收兵，“以致窮寇遁逃，且未經請旨，率兵擅回哈嗎爾嶺內”,“伊等不戰，乃大誤也”。此戰之后，福全退出政壇，不再擔任重要職務，直到六年后，康熙帝親征噶爾丹時，方隨同出征。
烏蘭布通之戰后，桑結嘉措想以達賴的名義賜康熙皇帝尊號“大慈普度息爭錫福至圣上乘文殊皇帝”。康熙皇帝以“喀爾喀殘破，厄魯特喪敗，朕心甚為隱痛，有何可賀而受尊號乎”不受，因為他知道，在烏蘭布通，清軍并沒有取勝。在戰術層面，清軍于烏蘭布通戰敗，但此戰之后，噶爾丹實力被削弱，侄兒策妄阿喇布坦趁機東征，攻掠科布多，占領天山南麓。戰后，噶爾丹元氣大傷，撤軍途中又遭遇瘟疫，“日以北徙，人畜屢斃”。此次瘟疫持續了將近一年，噶爾丹的主力死傷殆盡，再無力對清廷發起挑戰。噶爾丹也開始后悔此番南下，曾道：“此行非吾意，乃達賴使者言，南征大吉，是以深入。”
對于未能捕殺噶爾丹，康熙帝深以為遺憾。六年之后，康熙帝仍感嘆道：“乃竟中賊計，致噶爾丹遁走。彼時因朕躬違和，未得親至，失此機會，至今猶以為憾。”
六年之后，康熙帝御駕親征噶爾丹。
出兵克魯倫河
烏蘭布通之戰后，噶爾丹屈服，向康熙帝表示，只求一塊水草豐茂之地游牧，并聽憑處治。康熙帝認為，噶爾丹有依附以求生之意，但不可深信。噶爾丹不愧為奸雄，能屈能伸，他對著神佛發下誓言，將不再生事，甚至吹捧康熙帝“圣上即佛天也”。
康熙帝怎會輕易被這套把戲迷惑，他警告噶爾丹，你若有窘迫之處，奏聞于朕，朕必關照你；可若你違背誓言，再做白眼狼來劫掠，“朕厲兵秣馬，見俱整備，必務窮討，斷不中止”。
康熙帝認識到，噶爾丹雖然名義上投降，“而人殊狡猾，不可深信”，必須增加軍事力量，時刻準備討伐。
噶爾丹果然不肯安分，1691年初，他又領兵回到喀爾喀部游牧地，并派人赴俄國尋求軍事支持。俄國托波爾斯克行政長官尤金，此年冬季與噶爾丹多次秘密會晤。此后噶爾丹又派出游騎，奔赴漠南蒙古各部拉攏煽動。
是年五月，康熙帝主持了多倫會盟。漠南、漠北蒙古各部王公齊集多倫。
在盛大的閱兵典禮之后，康熙帝宣布喀爾喀蒙古歸于大清版圖。此后喀爾喀各部遵循清廷封號，采用親王、郡王等爵位。在多倫會盟后，康熙帝全力支持哲布尊丹巴，冊封他為“大喇嘛”，管理喀爾喀蒙古各部藏傳佛教相關事務。康熙帝又在多倫修建匯宗寺，“匯宗”取自《尚書》“江漢朝宗于海”，象征蒙古各部的統一。哲布尊丹巴返回外蒙古之前，一直住在此間，每年春季去多倫以東九十里的木蘭圍場覲見康熙帝。
1692年，清廷使者馬迪前去策妄阿喇布坦處，行至哈密時，被噶爾丹部下五百人圍殺，行李馬駝被劫去。
康熙帝大發雷霆，隨即準備出兵，同時派使者到西藏，將濟隆呼圖克圖的所作所為加以告知。就在康熙帝籌劃用兵時，噶爾丹又派出使者，言語恭順，有投誠之意。康熙帝思前想后，如果貿然用兵，在大草原上捉不到噶爾丹，只是徒勞士卒，可如果不做軍事準備，“萬一有事，又貽后悔”。大臣們都認為應當出兵進剿，康熙帝則認為，如果要進剿則需做好充分準備，應當派遣有才能的使者，深入草原偵探，“倘有可乘之機，此機亦不可失”。
有意思的是，在這幾年間，噶爾丹因經濟困難多次向康熙索要銀兩，康熙為了籠絡，也大度地許可。
1694年，噶爾丹與策妄阿喇布坦開戰。康熙帝命令噶爾丹親自來京解釋，并要求他與策妄阿喇布坦和解，否則斷絕貿易關系。此后，康熙帝得悉噶爾丹又在策劃攻擊喀爾喀，遂下令費揚古整軍備戰。
1695年二月，剛剛恢復元氣的噶爾丹又開口向他索要土謝圖汗、哲布尊丹巴二人，并請清廷將喀爾喀各部送回本土，惹得康熙帝震怒不已。
是年二月起，噶爾丹開始做出兵準備。五月，噶爾丹出征，全軍兩萬人，其中一萬人是戰斗兵員，其他則是婦孺老弱，負責后勤運輸事務。烏蘭布通之戰時，侄兒策妄阿喇布坦偷襲，將噶爾丹妻子阿努、阿海擄去。待叔侄二人關系緩和之后，阿努返回噶爾丹部，阿海則留在了策妄阿喇布坦處。此次阿努也披甲上陣，隨軍出戰。
噶爾丹的盟友桑結嘉措此次出了大力，他派人調解噶爾丹與侄兒策妄阿喇布坦之間的關系，促使彼此各守其土，互不侵犯，穩定了噶爾丹的后方。噶爾丹此番出征不必再顧慮科布多大本營被襲擊。
在烏蘭布通之戰中，噶爾丹孤軍深入，置于險地。此次他吸取教訓，不再深入腹地，而要吸引清軍出擊，進入廣闊的草原，展開拉鋸戰，以空間換取時間，拖垮清軍。噶爾丹派使者前往拉薩，咨詢“五世達賴”，往何處進軍最適宜。“五世達賴”的意見是，為了吉利起見，在克魯倫河與土拉河之間進軍最好。得到指點之后，噶爾丹進駐克魯倫河與土拉河之間的巴顏烏蘭（今蒙古國烏蘭巴托東南克魯倫河上游）。
噶爾丹派出使者四處游說喀爾喀人：“我們是蒙古人，統一在一個王法之下。讓我們聯合起來，收復那本來屬于我們、由我們祖先遺留下來的國度吧。如果蒙古諸王中有人甘心卑躬屈膝，甘心當我們共同敵人的奴隸，他將是我們復仇中首要打擊的眾矢之的。”
此次出兵，噶爾丹一反常態，不再燒殺劫掠。他派出使者尋找散落在草原上的喀爾喀部貴族，加以拉攏。八月，噶爾丹深入喀爾喀后禁止部下搶劫，同時派出前鋒，沿著克魯倫河尋找喀爾喀各部，讓他們就地安居，無須害怕。不想喀爾喀人看到噶爾丹再來后，盡棄牛羊，慌忙南逃。前鋒看著滿地牛羊和空無一人的帳篷，無奈地收拾了牛羊，至拖諾嶺與噶爾丹會師。
十一月，噶爾丹進至巴顏烏蘭。
潛伏在附近山坳之中的清軍斥候看到了噶爾丹軍的行軍情況。先是大隊人馬奔騰而來，騎隊中并無旗幟，騎者無不歡悅；至薄暮時分，準噶爾軍中的輜重抵達拖諾河河畔，絡繹不絕；至半夜，準噶爾軍扎營完畢，大營連綿三十里，營內巡邏之人載歌載舞。為了應對清軍偵查，噶爾丹也派出斥候，分三路巡曳，每隊三十人。
此后噶爾丹一直在巴顏烏蘭一帶逍遙游牧，對清軍來說這是最好的戰機。不過清軍要出兵進剿，困難很多，從北京至克魯倫將近兩千里，至科布多三千里，路途過于遙遠。在戰前會議上，很多將領認為路途遙遠，且要穿過戈壁大漠，不如靜待噶爾丹前來，可與之一戰。康熙帝隨后召集三品以上大臣，結果贊成出兵者滿朝不過三四人。
康熙帝力排眾議，決心用兵，深入草原剿滅噶爾丹。費揚古建議由他率領大軍，于來年春草萌發時突襲巴顏烏蘭。康熙帝對于噶爾丹用兵特點洞然于心：“生性狡黠，久習戰斗。見易則進，知難而退。往來飄忽，蹤跡無常。”康熙帝認為，孤軍進剿難以徹底殲滅噶爾丹，決定分三路進軍，實行大縱深包圍戰略。
1696年二月，康熙帝得到報告，噶爾丹仍然留在巴顏烏蘭，遂決定御駕親征。康熙帝作詩云：“獲丑寧遺類，籌邊重此行。據鞍軍令奏，橫槊凱書成。”
康熙帝下令兵分三路討伐噶爾丹。中路軍由康熙帝親自統率，直指克魯倫河；西路軍由費揚古統率，分別從寧夏、歸化兩路出發，會師后截斷噶爾丹退路；東路由黑龍江將軍薩布素統率。六年前的烏蘭布通之戰，康熙帝未親至前線，致使噶爾丹逃脫，此次他拒絕群臣勸阻，御駕親征。
中路軍調集京師八旗兵、漢軍火器營、黑龍江兵、各地綠營兵、喀爾喀蒙古兵，約四萬人，另有預備兵、廝役一萬七千人。中路軍每人自帶八十天的口糧，另有大車五千輛、牲畜兩萬余用于運糧，運糧勞役八千余人。
西路軍分為歸化軍與寧夏軍兩支。歸化軍由費揚古統領，出兵三萬人左右，每人自帶八十天口糧，用運糧車運送糧草，運糧隊員三千人。寧夏軍一萬余人，由老將孫思克統領，撥給五個月行糧，除官兵自帶外，其余均用駝馬馱運，馱運人員有兩千五百名。
東路軍包括盛京兵、吉林兵、黑龍江兵共六千人，加廝役約達一萬人，由薩布素統率。
各軍主將為滿人，康熙帝認為漢軍難以憑信，蒙古兵未諳戰法，但在此后的戰役中，漢人的表現遠勝滿人。
二月三十日，康熙帝遣官告祭天地、家廟、社稷、太歲壇，排列儀仗，領中路大軍由德勝門出，經獨石口北上。中路軍另一支由內大臣福善領軍，出古北口。六名皇子，包括未來的雍正皇帝也隨同出征，各主一大營。中路軍共二十九營，御營居中。
三月十九日，康熙帝收到費揚古奏報，西路軍將于四月二十四日抵達土拉河，二十七日抵達巴顏布蘭。康熙帝據此把握中路軍行軍速度，以合擊噶爾丹。
四月初七，此日康熙帝派去噶爾丹處的使者返回。他們已被扣押在一處山谷中三個月，被釋放后徒步返回。此次出兵，雨雪天氣較多，雨雪帶來的一個好處是，以前無水之地也能有水。不過使者的返回也使康熙帝確定噶爾丹尚留在原處。中路軍按計劃抵達克倫河之后，就可以截斷噶爾丹東逃之路，此時東路軍已沒有必要前進。康熙帝下令東路軍停止前進，尋找水草喂養馬匹。
四月初十，前方有消息傳來，噶爾丹“有兵二萬，又借俄國火器兵六萬”。佟國維、索額圖、伊桑阿等大臣甚為驚懼，請康熙帝回師，留西路軍進剿。康熙帝“怒甚泣下”，大罵眾人，又稱“大將軍費揚古兵與朕軍約期夾擊，今朕軍失約即還，則西路兵將何如？還京城何以昭告天地、宗廟、社稷乎？”群臣被康熙帝震懾，不敢再提撤退。
四月十二日，清軍前哨回來報告，已十分接近噶爾丹軍前哨，噶爾丹軍正沿著克魯倫河前進，接近清軍。消息傳來，讓營地充滿了喜悅，當夜康熙帝召集會議，并派出使者聯系西路軍。
四月十九日，中路軍全軍休息，讓負責運輸的馱馬消除疲勞。康熙帝讓皇長子與大臣索額圖統領前鋒部隊，但命令他們不得與敵方交戰，只采取守勢，等待后續部隊到達即可。
四月二十一日，一名喀爾喀貴族送來兩名俘虜。兩名俘虜衣衫襤褸，看上去窮困而笨拙，他們供述，噶爾丹軍不到一萬人。當夜，康熙帝接到費揚古西路軍將推遲到達土拉河的消息，頓時束手無策。原先擬訂的作戰計劃是中路軍快速突襲，費揚古軍截斷噶爾丹退路，兩軍夾擊。西路軍出兵后，遭遇諸多困難，全軍疲乏，五月初三前不能抵達目的地，導致中路軍突出，噶爾丹后路無人堵截。
四月二十二日，此日舉行了戰前會議，討論西路軍延誤之后如何應對。第一種意見主張火速前進，以便在糧草耗盡之前向敵方發起攻勢。如果坐待西路軍，則噶爾丹可能會逃掉。第二種意見主張從容不迫地進軍克魯倫河，然后休息以待糧草到來。第三種意見認為，現在應選擇水草之地駐扎，等待后續部隊。敵軍撤退的話，我軍長途跋涉，也無力去追。康熙派出官員，征求前方及后方的將領意見。
四月二十三日，前后方將領皆認為，最好等待后方部隊的到來，至少也應該放慢行軍速度。康熙帝決定推遲到明日再做決定。
四月二十四日，康熙帝決定，“稍微緩進，以觀局勢”。當日前方斥候來報，距離清軍一百八十里的一座山中，發現三名敵方騎兵，敵方騎兵后方塵土飛揚，可能是敵軍的前鋒部隊。此時康熙帝也開始擔心，距離越近，就越容易暴露蹤跡，噶爾丹得知清軍到來后必然逃遁。為了不使噶爾丹過早發現清軍到來，決定取消前鋒哨探。為了拖住噶爾丹，等待西路軍到來后合圍，康熙帝決定派使者與噶爾丹和談。
四月二十六日，一名效忠清廷的喇嘛抓了兩名準噶爾士兵送來。喇嘛同時也帶來了好消息，西路軍費揚古所統一路正在急行軍，將于農歷五月初八到達克魯倫河，不過西路軍孫思克所帶一路，由于馬匹、糧草限制，不得不讓大部隊返回，只帶了兩千名精兵前行。
四月二十七日，康熙帝扎營，等待糧草到來。當日費揚古奏報送到，已與孫思克軍會合，五月初七前可以抵達巴顏烏蘭。一天之后，大量運輸糧草的車輛到達，全軍按需分發。糧草抵達后，中路軍繼續行軍，沿途多石少水，環境惡劣。
五月初一，臨戰氣氛濃厚，御營內已增設宿衛，設環營，以防止準噶爾軍突擊。康熙帝下令，臨戰有退卻違背命令者，立即正法。此日西路軍有壞消息送到，由于行軍困難，西路軍將延遲十天抵達巴顏烏蘭。噶爾丹人眾馬健，以逸待勞，而根據科爾沁蒙古刺探到的消息，又有六萬俄軍助陣。尚未開戰，已有眾多不利消息，康熙帝卻堅定信心，他對將領們說：“寇雖號十萬，朕將用策，親御以擊之。”
五月初四，康熙帝派出以多禪為首的使團（持書信去找噶爾丹，攜帶二百兩白銀、十匹絲綢、幾套綢緞衣服和水果等禮品），由二百名精選士兵護送。
康熙帝給他們的命令是：“一旦見到敵人就停下來，讓二位特使獨自前進。”同時將四名準噶爾俘虜送回，每人發給了一套緞子衣服和一匹絲綢。這種待遇使這四名俘虜大為吃驚，其中一個老人害怕噶爾丹會懷疑他們已經叛變。
五月初六，多禪在克魯倫河畔遇到了噶爾丹手下大將丹濟拉，告知康熙帝御駕親征，并將書信交給丹濟拉。丹濟拉是噶爾丹的侄子，征戰多年，長于謀略。得知清軍已經到來后，丹濟拉遂稱噶爾丹在土拉河，要數天時間方能聯系上，請清軍緩進，不要渡過克魯倫河，同時表示，如果清軍窮追不舍，“我亦能抗拒”。
從被釋放的四名俘虜口中，噶爾丹得到了康熙帝親征的消息。噶爾丹不信康熙帝會舍棄宮廷中的安逸生活親征。五月初七，噶爾丹登上孟納爾山遠眺，見到清軍大營的磅礴氣勢方信。噶爾丹當即下令，全軍連夜撤退。逃跑時甚為狼狽，蒙古包、佛像、鍋釜、靴子、衣物，以及各類兵器、漁網、釣鉤，甚至連鍋內正在煮的湯也被舍棄。
五月初八，探悉噶爾丹的軍隊行蹤之后，各軍依次而進。
清軍第一線是大批親兵，第二線為炮兵及騎兵，第三線為漢人部隊。兩三千人的蒙古馬隊以及幾個分隊的親兵，以步槍及弓箭為武器，構成兩翼。皇帝由衛隊及內務官員隨行，位于第二線。一大群仆人跟隨每一分隊，為其主人牽馬、運輸盔甲。清軍看起來氣勢磅礴，實際戰斗兵員不超過兩萬人。大多數將領披掛著在幾層重疊的肥大纓[插圖]層間塞上生絲的盔甲，這是槍彈的有效抵擋物，各種顏色的絲線混于護胸盔甲及大量旌旗金光之中，光耀炫目。
康熙帝登上山頂，用望遠鏡遠眺，可以看到三四十里外的敵方兩支部隊，氣氛讓人窒息。當夜，全軍不安營，馬不卸鞍，人不卸甲，嚴陣以待。康熙帝親自披甲，準備對敵。最前方的清軍前哨已與噶爾丹軍隊前哨相對。
五月初九，清軍進抵克魯倫河。康熙帝判斷噶爾丹如果要開戰，必然在克魯倫河列陣。經過七十日的行軍，清軍深入大草原之后，克服重重困難。此時將與噶爾丹軍隊展開戰斗，所有人的神情都是凝重的，康熙帝在給留守京師的太子的信中說道，自己心情沉重，暗暗對天祈禱。
當日清晨，清軍抵達克魯倫河，迅速展開陣形，占據河岸，準備開戰。康熙帝執望遠鏡遠眺，見河不見人。戰爭上的空前平靜使康熙不安，隨即派出斥候偵探。至午后，狂風大作，雨雪交加，天空黑云壓頂，遠處大河奔流，兩山聳立。披甲在身的康熙帝被寒氣所侵，更為戰局的不明朗而焦躁。
前鋒探子疾馳來報，克魯倫河畔已空無一人，根據馬糞判斷，噶爾丹已離開兩天。當日一名敵軍將領叛逃前來，據他稱，噶爾丹聽說皇帝親自領兵到來后，帶著三千名部下，逃到距此處二百里的克魯倫河以南的山區中去了。
噶爾丹出逃主要是克魯倫河的地勢不適宜蒙古軍作戰。克魯倫河兩岸多山，山勢險峻，河面狹窄，水流淺緩。噶爾丹軍隊若要發動進攻，則兵力不足，若要防守，則河流無法形成屏障，而多山的地勢也不利于騎兵機動。噶爾丹的戰略是不與清軍正面交鋒，在草原之上憑借著對地形的熟悉、馬匹的優良，四處游擊，足以拖垮清軍。噶爾丹沒有預料到的是，康熙帝此戰下足了功夫，三路合擊，西路軍更是經過萬里大漠，直插他的后方。
此后兩日，清軍派出精銳騎兵追趕。噶爾丹一度想施展蒙古騎兵最擅長的回馬槍戰術，在拖諾嶺伏擊清軍，但得悉西路軍已迫近之后，改變戰術，全軍出動，迎擊行軍多日后疲憊不堪的清軍西路軍。噶爾丹全軍出動，撲向土拉河。
五月十二日，康熙帝派馬思喀領兩千人的部隊，帶二十日口糧，輕騎追擊敵人，主力則回師。
派出輕騎追擊時，康熙帝極為憂慮，此時軍中攜帶的八十日口糧將要吃完，負責押送糧草的于成龍遲遲未到。五月十四日，中路軍主力返回，踏上歸途，此時康熙帝沮喪不已，出動大軍，不遠千里，歷盡艱辛，卻不能將噶爾丹主力消滅。心情沮喪的康熙帝咒罵喀爾喀草原，“除了草之外，在萬千事物中無一好處”。
馬思喀兩千人輕騎出擊，如果碰上噶爾丹部隊主力，必然危險萬分。西路軍此時行進到何處，能否切斷噶爾丹退路？康熙帝將希望寄托在費揚古身上，“倘費揚古兵至，噶爾丹即亡矣”。
費揚古西征軍在何處？能否給噶爾丹致命一擊？
昭莫多之戰
1695年冬，康熙派使者至西北，集合重要將領會議，商討進剿噶爾丹事宜。會上諸將慎重，不敢發言。寧夏提督王化行首先發言，認為西征必須準備八事：“向導確實，兵馬足用，兵糧接濟，將領得人，調兵合宜，兵餉預給，師期預定，班師善后。”王化行是山西人，本姓殷，年幼時為了躲避戰火，逃奔陜西咸陽。殷化行父母病死后，被父親王姓老友領養，改為王姓。
1696年正月，京師諭旨下，青草初生時出發，合兵進剿。
費揚古定于二月三十日由歸化城發兵，孫思克二月二十日自寧夏發兵。
寧夏軍在糧草、駝馬的征集上出現較大問題。因為時間倉促，地方官吏籌集軍糧困難，而儲存的軍糧多半被侵耗，存下來的糧食基本腐壞不能食用。王化行記載：“公私搜刮，升斗艱難。”軍方籌集糧草困難，王化行就讓士兵自己去購買，從親戚中總能買到好糧，且價格便宜。除軍衣之外，還要準備雨具、寒具、鞋子及各種工具，直到出發時尚未準備好。
寧夏軍出賀蘭山，每日行軍四五十里，或六七十里，沿黃河行十余日，進入戈壁。行兩百里，至兩郎山。所用馬匹都是倉促征集，沒有仔細喂養，出塞之后，馬匹不習當地氣候，開始大批死亡。穿越戈壁時，缺乏水源與青草，風雨連續多日，晝夜不停，士兵又寒又饑，人馬顛簸，營帳及道路中，沿途都是死掉的馬。寒威凜冽，儼如隆冬，馬匹既餓又累，大量倒斃。不能馱運糧草的馬匹哪怕還活著也被拋棄。
本來每兵有三馬，經過此番風雨寒冬之后，有剩一匹兩匹的，有一匹也沒有的。合計下來后，平均一兵不足一馬，且活下來的馬也只存皮骨，羸弱不堪。此后，有馬馱盔甲糧米，士兵步行牽馬而行者，有士兵背負盔甲糧米而行者，全軍所存糧食不足一月。孫思克全軍包括廝役有兩萬多人，在茫茫荒漠之中行軍多日，軍糧耗盡，馬匹死去大半，士兵中也開始出現潰逃者。雖派出騎兵斬殺了一批逃兵，卻不能制止潰逃。
四月十六日，寧夏軍開始討論減兵計劃。孫思克建議，精選士卒，集中部分糧草，追趕費揚古軍，其余悉數返回。諸將以為此事不可，臨陣時軍力大幅削減，會影響到全局，皇帝追究起來，誰也擔不起責任。孫思克慷慨而言，與其讓全軍餓死于荒漠之中，不如讓數千子弟返回，“倘朝廷加罪于我，我自當之”。
受老將軍感染，士兵們紛紛要求隨軍前行，孫思克勸慰道：“爾等皆我平昔所練之士，不得不令爾等歸耳。”
精簡之后，集中兩千精壯人馬出發，其余士兵返回。沿途頗多艱辛，王化行帶了士兵四處尋覓水草，有時得挖掘水井，所幸在冷僻偏遠處能找到水源。為了節省馬力，大將軍孫思克、將軍王化行都下馬步行。此時馬匹成了維系生命的重要載具，下雨時，士兵們不是自己先穿上雨具，而是給馬匹覆蓋上遮擋物。寒冷天氣中，士兵們生起火堆，幫助馬匹取暖。經過精心照看，馬匹死亡率下降。
四月二十日，費揚古、孫思克兩軍會師。會師時，西路軍已耽擱了較多時間，為了加快行軍速度，將大部分糧食存放在翁金，此后軍糧供應更加困難。
行于杭愛山山間時，山嶺森森，寒氣逼人。此間的草原都被噶爾丹軍縱火燒毀，舉目望去，數百里間，盡是飛灰，將士們都被熏得面龐黝黑。因為缺糧，西路軍不得不再次裁減兵員，只帶一萬兩千人前進，其余士兵返回。
五月初四，西征軍冒雪抵達土拉河。
五月十三日清晨，西路軍出動，大展旌旗。此日孫思克所率領的兩千人全部出動，費揚古所部因為缺糧，戰力下降，只出動一部。出塞以來，常是烈風暴雨大雪天氣，將士備受其苦。是日清晨微雨，之后天氣漸漸放晴。行軍時刮起了東南風，西路軍順風快意而行，天邊出現白云，形若蛟龍，居黑云之上，若擒拿狀。清軍均以為是吉兆，軍心大振。
至中午，前方斥候快馬返回，稱已與噶爾丹部隊前鋒打了照面。
清軍嚴陣以待，但噶爾丹的部隊遲遲未露面。費揚古下令全軍往昭莫多出擊。昭莫多，蒙語多林木之地。昭莫多北面有肯特山，千仞矗立，直破天際，遠眺無邊無際，群峰連綿。大山之下，平川廣漠數里。平川之中有樹木森立，樹林之間有小河流淌，彎曲環繞。樹林南邊，地勢漸次平坦，有馬鞍形小山橫亙于前。小山右接南山，高十余丈，山下是土拉河。
噶爾丹率領部下連續狂奔五晝夜，途中沒有水與糧草供給，人馬疲憊不堪，全軍能戰之士萬人，有火槍一千支。雙方都是疲憊不堪，可謂以疲攻疲。比較起來，準噶爾軍局面更為不利，如果不能沖破清軍堵截，后方清軍追來，必將陷入夾擊，全軍覆沒。清軍西路軍派出的前鋒與噶爾丹的軍隊在試探性交手后敗北，噶爾丹的部隊一路進至小山東面。王化行帶了將士在小山西側山腳下列陣，因為隔著小山，不知噶爾丹的部隊所在。前鋒敗退后，從王化行軍陣前狂奔而過，王化行很是驚奇，尋問從何而來，又問噶爾丹軍隊的方向。前鋒道：“此山過，即賊矣。”
費揚古、孫思克來到陣前，王化行建議立刻占據此山。費揚古認為時已日暮，今日雙方不會交戰，不必急于占山。
王化行堅持哪怕來日交戰，也應占領此山，如果被敵軍占山，則我軍仰攻，恐有風險。
費揚古認為敵軍現在靠得太近，占山之后，晚上很難據守。王化行建議，另外調兵協助防守，費揚古則認為此時已日暮，不宜隨意移兵，自亂陣腳，就是敵方占據了此山，明日也可以用炮轟擊后再行搶占。
王化行急道：“用兵從來都是高處不宜讓人。”
費揚古道：“既如此，君即移兵上守。”
王化行允諾，立刻馳到山下，以馬鞭驅趕士兵上山。剛至山巔時，噶爾丹軍隊已從東面山崖上密密麻麻撲來。清軍占了山巔，用鳥槍射擊，噶爾丹的軍隊以巖石為隱蔽，舉槍往上還擊。交火之后，費揚古、孫思克也率領大部上山布陣，寧夏、涼州、肅州兵居中，滿洲兵分布左右，蒙古、哈薩克兵分布在滿洲兵左右。又以一支騎兵在山下沿河繞西向北，在河邊布置，以防止樹林中有伏兵。
準噶爾軍以小山中部低矮處為主攻方向，清軍搶山后全力迎擊，此時天已黃昏，尚未落山的太陽顏色慘淡。準噶爾軍氣勢洶洶，勢不可擋，拼死往山巔沖擊。王化行擔心清軍畏懼，軍心散亂，下令所有士兵下馬，以一名士兵牽五匹馬，其余士兵步戰迎擊。
準噶爾軍知道如果不沖過此山，必然全軍覆沒，噶爾丹親自指揮沖鋒，妻子阿努也披銅甲，佩弓矢，下馬作戰，沖鋒陷陣。準噶爾軍不畏死傷，殺氣逼人。清軍中有人開始動搖，請撤兵明日再戰。孫思克大怒：“有退縮者，法無赦。”怯戰者不得不鼓起勇氣搏命。
準噶爾軍戰志昂揚，清軍占據地勢，又有槍炮之助，雙方苦戰良久，勝負未決。夕陽早已下山，塞外的天空格外空曠，冷星閃著寒光。
兩軍鏖戰之時，王化行在山巔觀察全盤戰局，想出了打破僵持之策，他派人將自己的想法通知費揚古。王化行建議布置在山下河邊的軍隊此時可以出擊，沿著柳林向左攻擊，攔腰截斷敵軍。
王化行在山上眺望時，看到準噶爾軍后人馬甚盛，卻不前來助戰，判斷這必然是輜重婦孺所在，建議再派一軍，繞南右出，至敵后方加以劫殺。如此，前方的敵軍必然動搖，清軍可以居高臨下，迎面一擊，敵軍必敗。費揚古對王化行言聽計從，立刻派軍截擊敵軍后方。
山上清軍看到山下清軍發起攻擊后，全軍呼喊，控矢而下，聲震天地。清軍發起攻擊時，先以拒馬木作為屏障，再以藤牌兵掩護弓弩手，火槍兵輪流擊發。準噶爾軍擅長騎戰，卻不知拒馬木是何物，進攻受阻后，捧了拒馬木往前沖。清軍藤牌兵執紅色藤牌，身后的弓弩手、火槍兵彎腰跟進，待到了十步之內，一起擊發，矢如雨下。準噶爾軍看著后方被襲擊，清軍又全力攻來，軍心動搖，紛紛下山搶馬而逃。混亂之中，掉落山崖者數不勝數，山下河中滿是尸體。
戰敗之后，噶爾丹先遁，之后丹濟拉、丹津俄木布也逃遁。負責看護后方的準噶爾大將阿喇布坦苦戰不退，清軍反復圍攻方才攻下，俘獲牛二萬余、羊四萬余，全數取之。亂戰中，噶爾丹的妻子阿努被鳥槍擊殺，“金鎧黃袍橫尸道左”。據云阿努“慧而美，深愛噶爾丹”，為之奮戰至死。
噶爾丹手下將領阿喇布坦最后沖出包圍，清軍將領王化行率領麾下士卒高舉大旗，尾隨追趕，且射且追，披星戴月，追擊三十里。王化行回視部下時，不由一驚，僅剩三百余人尾隨，于是整軍撤退。至回營時，已是凌晨。王化行部下繳獲頗豐，俘獲軍旗十余面，軍械不可勝數。大勝之后，全軍徹夜歡呼雷動，推寧夏軍首功。
此戰中，清軍擊殺敵軍三千余人，俘敵數百人，山谷之中尸骸狼藉，逃散的噶爾丹士兵中又有千余人向中路軍前鋒馬思喀投降。
次日費揚古聚集眾將，斬俘祭祀山川神祇，又以好酒犒勞將士。昭莫多山上，將士仰天，舉杯告祭，隨后暢飲。此戰清軍與準噶爾軍，勝負之機僅在一念之間，戰機稍縱即逝。若是清軍未能及時搶占山巔，僅派兵攻擊敵后方，面對全軍搏命、一往無前的噶爾丹，鹿死誰手，猶未可知。
取勝之后，費揚古派出快騎，星夜趕路，一路狂馳，向康熙帝報捷。
五月十五日夜五更時，中軍前鋒馬思喀的奏報先行送達，康熙帝得到了費揚古于十三日擊敗噶爾丹的消息。次日，馬思喀又送來同樣的消息，康熙帝判斷西路軍已經獲勝，只是仍需等待費揚古的奏報。
五月十八日，領著中軍退到拖陵的康熙，得到費揚古捷報后，先是默默禱告，感謝上天庇護，又設置香案，領了諸皇子及群臣行大禮。獲勝之后的康熙帝感慨萬千，話也特別多，“朕惟憑者天理，所恃者人心，故不懷安逸，不恃尊崇，與軍士同菲食，日惟一餐，恒飲濁水，甘受勞苦，為此而行”,“如愿殲滅，體面而還”。
當日康熙帝在行在中舉行慶賀禮，賦詩云：“戰馬初閑甲士歡，揮戈早已破樓蘭。彌天星斗銷兵器，照徹邊山五月寒。”
戰勝后，康熙帝命令西路軍集中到京師接受嘉獎。在昭莫多參戰的將士，每三人中選一人，赴行在接受賞賜。不過康熙帝也有疑惑：第一，費揚古為何不追殺噶爾丹；第二，費揚古奏報戰績時稱斬首二千余，是否有水分。皇帝隨即派遣大臣，親往戰地查看。
至戰場實地查探后，發現費揚古所斬殺敵軍有三千余人，遠在奏報的數字之上。只是費揚古怕多報了會出差錯，故意少報。至于追殺噶爾丹，在亂兵之中、星夜之間，也是無暇他顧，且西路軍都是瘦弱之馬，難以遠驅追趕。出于對費揚古未能追殲噶爾丹的不滿，康熙帝命他到科圖地方暫住，不必急于進京，至六月底才召他入京。
中路軍前鋒馬思喀率領兩千人追擊，也有所斬獲，大批準噶爾貴族向他投降，尋求皇帝的寬恕。
五月二十五日，噶爾丹的死對頭土謝圖汗與他的弟弟哲布尊巴丹一起來向皇帝祝賀。一向狂妄的哲布尊巴丹一度讓皇帝不喜，不過這次他明顯收斂了很多，真誠地向皇帝表示謝意。康熙帝在帳篷外設宴款待，賓主歡飲。
六月初一，康熙帝行至昂幾爾圖時又得到了一個驚天內幕。從戰場上被俘虜的藏人口中，康熙帝得悉五世達賴已圓寂十余年，當即憤怒異常。康熙帝命理藩院傳檄青海蒙古各部王公及策妄阿喇布坦，傳告噶爾丹已潰逃，五世達賴早已圓寂，桑結嘉措隱匿不報又代五世達賴立言，慫恿噶爾丹作亂。同時令青海蒙古各部，如果噶爾丹西行，應立刻擒解。噶爾丹嫁入青海部落的女兒及在青海的所有噶爾丹下屬，全部被擒拿執送。
六月初九，康熙帝回到京師。皇太子帶領諸皇子、諸王，以及在京文武官員，出城五里相迎。京師街道掃得很干凈，士兵站立道路兩旁，還有大量百姓焚香迎接。康熙帝急令不得驅散任何人。入京后，康熙帝直接到太廟舉行祭典，感謝祖宗保佑。
昭莫多之戰清軍雖獲大勝，但噶爾丹卻仍然潛逃。噶爾丹在準噶爾人心中具有崇高的地位，只要他不死，必然會再次崛起，率領著狼虎般的健兒們騎馬南下，挑戰康熙帝。康熙帝視噶爾丹為心腹大患，下定決心鏟除。此年康熙帝第二次出塞，親征噶爾丹。此次親征歷時九十一天，最終未能擒獲噶爾丹。1697年二月，康熙帝第三次親征噶爾丹，在塞外尋覓良久，終未獲得噶爾丹蹤跡。
康熙先后三次御駕親征，都未能擒獲噶爾丹。至1697年三月十三日，五十四歲的噶爾丹病逝于逃亡途中。
噶爾丹隕落
昭莫多之戰后，噶爾丹率領二十余騎逃出。此后幾經輾轉，六月初抵達鄂爾渾河支流塔米爾，派人召回將領阿喇布坦、丹濟拉、丹津俄木布。集合起來后，殘部有五千余人，“牛羊甚少，無廬帳者甚多”。
收拾殘部后，噶爾丹就未來走向召開會議。噶爾丹在給“五世達賴”的信中寫道：“盡管清軍未能使我等遭受大的損失，但我們內部陷入混亂，相互搶掠而四散。我等會集于塔米爾之地，經過集議，欲重新向敵人進攻。”
噶爾丹準備前往翁金掠奪糧食，然后遷回哈密。丹濟拉主張遷往阿爾泰山，阿喇布坦、丹津俄木布則主張前往俄國境內掠奪，然后再至阿爾泰山。最后決定先去翁金河，再至哈密，以丹津俄木布統領左翼，阿喇布坦率右翼，噶爾丹與丹濟拉居中軍。六月二十八日，噶爾丹拔營前往翁金河，途中發生分裂。
丹津俄木布是僧格最小的兒子，哥哥策妄阿喇布坦分裂出去后，他一直追隨叔父征戰。昭莫多之戰后，各部牲畜缺乏，丹津俄木布的手下搶劫了噶爾丹的部分駝馬，事后噶爾丹向他追索，丹津俄木布不肯歸還。此次出兵后，七月一日，丹津俄木布率領本部人馬出逃，投奔哥哥而去。
噶爾丹得悉消息后，率領人馬一路猛追。七月五日傍晚，丹津俄木布知道噶爾丹追來了，決定將人馬分散行軍，至阿爾泰山會合。噶爾丹一路追擊，收回了五百人馬。丹津俄木布帶了少部分人馬北行，此后控制了蒙古草原與俄羅斯貿易的交通要道，靠收取賦稅為生。阿喇布坦隨后也與噶爾丹發生分歧，率領一千多人馬，獨自前往科布多草場游牧。
七月二十五日，噶爾丹移師俄羅海腦兒，他曾在此處擊敗土謝圖汗，奈何昔日輝煌不再，此時只為求生。這時天氣轉寒，下了幾場大雪。噶爾丹所部大半人馬沒有帳篷，缺少糧食馬匹，余下的少量馬駝靠吃草根活命。噶爾丹決定出動剩余精銳，前往翁金搶糧。
此年清軍西路軍曾在翁金河儲存了大量糧食，由五百人駐守。噶爾丹派丹濟拉率領一千人前去搶糧。得悉噶爾丹軍撲來后，清軍放火焚燒了大部分糧草，留下小部分糧草作為回途之用。九月初五，丹濟拉率領騎兵突襲，不想清軍早有準備，火槍齊發，威力兇猛。丹濟拉一粒糧沒搶到，反而損失了百余人。
九月十五日，丹濟拉回到噶爾丹大營，對噶爾丹恨恨地道：“欲在清水中捕魚，徒將清水攪渾而未得其魚。”
噶爾丹看他沒有搶到糧，不得不動身前往哈密，以獲得過冬糧草。哈密是噶爾丹的重要糧源地，烏蘭布通之戰后，依靠哈密的支援，噶爾丹渡過了難關。噶爾丹行軍途中，聽聞清軍已移師哈密，封堵各處路口，且哈密地方領主已經投奔清廷，不得不移往他地。奔波途中，噶爾丹派出密使，攜帶十四封書信前往青海、西藏，以與“五世達賴”、桑結嘉措、青海和碩特部王公取得聯系，獲得支持。使者行進時被清軍抓獲，十四封書信全部被截，交到康熙帝手中。
從保留下來的信件可以看出，雖然噶爾丹身邊的西藏喇嘛知道五世達賴已經圓寂，但噶爾丹一直被蒙在鼓里。噶爾丹在信中表示，希望能夠早日見到“五世達賴”。噶爾丹也希望桑結嘉措及青海蒙古王公能為他提供支援。在給哲蚌寺的信中，噶爾丹詢問了何時拜見達賴最為合適，應該前往何地拜見，噶爾丹也希望喇嘛們能為他誦經祈禱，走出困境，他甚至開列了應誦讀的經卷及誦讀次數。對自己與阿努所生的幼子色卜騰巴爾珠爾，噶爾丹也做了安排，希望能由青海和碩特部首領加以照看養護。
噶爾丹的使者被捕獲，意味著噶爾丹與青海、西藏的聯系通道全部被堵塞，噶爾丹再無法獲取外部的支持，處境日益困窘。從六月至九月，噶爾丹帶領人馬四處奔走，尋覓過冬之地，卻一無所獲。十月初，噶爾丹在薩科薩圖克里扎營，準備過冬。此地野獸較多，可以打獵吃肉，并用獸皮御寒。
此時天寒地凍，大雪紛飛，噶爾丹軍中的火藥鉛彈也消耗將盡，不時有人離隊投奔清廷。十月初，噶爾丹以格壘沽英為使者，向清廷詐降。噶爾丹希望通過詐降，能暫時安撫住部眾。
此行關系到所有人的生死，出行之前，噶爾丹等重要頭目都對格壘沽英寄予了厚望。丹濟拉私下囑咐他：“此行關系殘留微少厄魯特之生死，爾將勉之慎之。”其他首領則握手云：“速去速回，等候爾消息。”
十一月二十一日，噶爾丹使者抵達鄂爾多斯康熙帝行宮，康熙帝正在草原上逍遙行獵。噶爾丹在信中老調重彈，推脫責任，稱因為喀爾喀蒙古與皇帝開戰，哲布尊巴丹、土謝圖汗二人乃是大罪人。噶爾丹表示意識到自己的錯誤，“悔怨而行”，希望康熙帝大施仁愛，寬恕自己。
格壘沽英曾作為使者多次赴京，與康熙帝相熟。此次到來后，衣衫襤褸，瘦弱不堪，形似一老乞丐，康熙帝看了也是一嘆，親自賜酒、賜茶安慰，又詢問了噶爾丹的詳細情況。康熙帝問及噶爾丹部眾現在吃什么食物時，格壘沽英云，以前靠狩獵野獸作為食物，現在鳥槍沒了火藥與鉛彈，靠捕獸器打獵，捕不到野獸就殺馬為食。因為所居之地苦寒，常有凍死者，“吾行時十月十二日，現當有許多死者矣。言罷淚下”。康熙帝看格壘沽英老淚縱橫，判斷噶爾丹是真投降，不由暗喜“大業得以完成矣”。
康熙帝同意了噶爾丹歸降，并派出使者同行，同時威脅，七十日內必須回來報信，否則必進兵討伐。十二月二日，格壘沽英與康熙帝的使者動身出發。
格壘沽英卻不知道，在他離開后，噶爾丹處又生波瀾。格壘沽英出發的第二天，噶爾丹就領兵往西進發，尋覓過冬地。可他的部下多數將希望寄托在格壘沽英身上，以投奔清朝，結束無食、無居、無騎的生活。噶爾丹軍中馬匹有限，就將部眾分開行軍，結果無人約束后，又有大批人逃亡。到了十二月，噶爾丹、丹濟拉抵達薩科薩河。
噶爾丹一度想重新收回分離出去的部將，他派出使者去找阿喇布坦、丹津俄木布，希望二人回來。不想二人都不理噶爾丹，阿喇布坦拒絕接見噶爾丹的使者，沒收了他們的馬匹，讓他們徒步返回。噶爾丹又想從哈密獲得武器、糧食，派出的使者卻被哈密領主抓捕送給了清軍。
不但糧食沒有弄到，噶爾丹的兒子也在哈密被擒。十月二十五日，噶爾丹年幼的兒子色卜騰巴爾珠爾，穿越戈壁前往哈密打獵時，被哈密當地人捕獲，送交清軍。噶爾丹一直不知道兒子被送交清軍押往北京，還兩次派人到哈密索要兒子。
1696年冬，凄冷寒風之中，破敗的噶爾丹營塞內一片死寂，留下來的人馬都開始尋思出路，是投奔策妄阿喇布坦，還是投降清軍，抑或留在此處追隨噶爾丹，何去何從，這是個問題。
十一月底，將領吳爾占扎布的母親齊卜岡查突然回到了營中。齊卜岡查在昭莫多之戰中被俘虜，自以為沒有活路，不想送到京師后，皇太后設宴招待她，大臣們也紛紛設宴為她壓驚。康熙帝接見她時，賜給她佛像、佛珠、小刀等禮物。老太太受寵若驚，康熙帝讓她回來勸說噶爾丹投降，她欣然應允愉快地上路了。
老太太帶來了康熙帝的勸降書及投降的準噶爾人會被妥善安置衣食無憂的消息，軍心頓時渙散，一些人開始考慮南下投降。看到噶爾丹后，老太太勃然大怒，罵道：“因為你的罪過，眾生靈四散，飽受苦難。你知錯就該去尋圣主，使眾人幸福。”
噶爾丹被罵得沒有了脾氣，訕訕道：“都是我之過。”
康熙帝是名心理戰高手，老太太剛到噶爾丹處炫耀投降后的幸福生活，接著昭莫多之戰負傷被俘的將領厄曼濟突然出現在噶爾丹營中。他在1697年正月初一抵達噶爾丹營中，帶來了投降的將領們被重用、在北京過著安逸富貴生活的消息。將領沙克朱木甚至被任命為內大臣，每天跟著皇帝陛下，備受恩寵，其他投降的準噶爾部眾都被妥善安置，衣食無憂，生活安逸。大家都在焦躁地等待噶爾丹下令，好南下投奔天朝大皇帝，去肥沃的草原牧馬、暢飲馬奶酒，可噶爾丹遲遲沒有表態。
想要投降的將領再也不畏懼曾被視為天神的噶爾丹。一日，噶爾丹到親信諾顏格隆的帳篷中飲酒，丹濟拉、吳爾占扎布等將領作陪。酒后吳爾占扎布開始發作，對噶爾丹道：“如果想投降，就請往前移，如不投降，就另外想出路，怎可坐以待斃？你出兵導致我們準噶爾人父子、夫妻分離，國土大壞。我忍恨于心多日，今天必須說出來。要說入地獄，你是第一個。”
往昔誰敢在噶爾丹面前如此張狂，可今日噶爾丹已是山窮水盡、走投無路。噶爾丹聽完這番言語之后竟然不言一語。噶爾丹即使每日向佛祈禱，也不能安撫部眾，出走投降之聲日益沸騰。
格壘沽英與清廷使者博什希于1697年正月二十九日到達噶爾丹大營薩克薩圖克里。二月初一日，噶爾丹、丹濟拉、諾顏格隆、吳爾占扎布等，一起會見格壘沽英。噶爾丹詳細詢問了出使情況，格壘沽英傳達了康熙帝的勸降口信，并勸告噶爾丹在接受諭旨時，應當恭敬跪接。噶爾丹則道：“不過恭敬使臣而已。”
格壘沽英再三勸說，噶爾丹就是不從。
一直拖到二月十五日傍晚，噶爾丹決定在野地里接見博什希。此番接見頗為古怪，噶爾丹坐在一塊巖石上，讓兩名侍衛挾住博什希，不讓他靠近。然后噶爾丹拿了兩缽肉，讓博什希遠遠地和他一起吃肉。吃完肉后，再由博什希宣讀康熙帝諭旨，并由翻譯譯給他聽。
聽完諭旨之后，噶爾丹平淡地說：“我只是想擒住土謝圖汗和哲布尊丹巴這兩個人，因此被皇帝怪罪。如果皇帝再次下旨保證寬宥我，我將遵旨而行。我的想法已經向我的使者講明，由他口述給你。”
言罷，噶爾丹面無表情上馬而去。
噶爾丹手下的諸多部眾此時一門心思投降清廷，見噶爾丹還在猶豫，一起來勸他降清，而噶爾丹悶頭不語。侄子丹濟拉被眾將領推舉出來，要他去同康熙帝談判，丹濟拉表示愿意前行。噶爾丹默不作聲，內心實不愿投降。格壘沽英見噶爾丹固執己見，就偷偷帶了家眷，投奔清軍。
博什希在二月二十五日返回，噶爾丹想再派格壘沽英擔任使者，一看人已沒了蹤影，只好另外選人出行，這是噶爾丹最后一次派遣使者與康熙帝聯系。格壘沽英逃跑降清后，被封為散秩大臣，兒子吳巴什為一等侍衛。
丹濟拉此時也與噶爾丹鬧翻。作為噶爾丹的侄子，能征善戰的丹濟拉一直是噶爾丹最信任的人，凡事都與他商量。此番丹濟拉急著降清令噶爾丹頗為不滿。此時一件小事讓丹濟拉與叔父分離。卻說清廷使者博什希到來后，丹濟拉想用一些肉犒勞清使。此時大概是因為肉少，要分肉必須經過噶爾丹私人醫生程貝藏布的批準。程貝藏布不同意給清使肉吃，丹濟拉大怒，毆打了他一頓。噶爾丹知道后并沒處罰程貝藏布。丹濟拉更加生氣，就帶著兒子、女婿出走。噶爾丹派人召他回來時，丹濟拉開出條件，除非殺了程貝藏布，不然絕不回來。
噶爾丹不殺程貝藏布，丹濟拉也會回來，只是此時噶爾丹快死了。
寒冬之后，天氣轉暖，噶爾丹帶著自己的人馬，靠著狩獵、食馬肉，艱難地熬過了冬季。此時噶爾丹已無路可走，南下哈密的路被堵死，西邊侄子策妄阿喇布坦橫戈以待，去往青海、西藏的所有道路都被封死。肥沃的科布多一直是噶爾丹的倚靠，可那里現在也被叛將阿喇布坦占據。
侄子策妄阿喇布坦原先因為五世達賴，必須給噶爾丹些面子，現在得到五世達賴已死的消息，不再與叔叔周旋，他聯合土爾扈特阿玉奇汗，出兵阿爾泰山，圍剿噶爾丹。策妄阿喇布坦派人至阿喇布坦、丹津俄木處，要求他們合力擒殺噶爾丹，即使不能擒殺，也要探明噶爾丹駐地。
三月初三晚間，噶爾丹大營突然聽到三聲大炮，一名在戈壁狩獵的屬下趕回大營，稱霧彌瀚海，目測飛塵，有兵馬蔽地而來。清軍行軍慣常放炮三聲，然后扎營，噶爾丹判斷有清軍迫近，遂緊急拔營行軍。混亂之中，很多人乘亂出逃，或投降清廷，或投奔策妄阿喇布坦，或奔向哈密。
最后，噶爾丹身邊不足千人。此時的噶爾丹筋疲力盡，且飽受精神折磨，親信一個個叛離，吳爾占扎布當面指責他使準噶爾人妻離子散，將第一個下地獄。噶爾丹沒有反思自己，反而責怪準噶爾人一個個叛他而去：“我向以準噶爾人為良善，不意無心如此。”三月十三日，噶爾丹病逝，時年五十四歲。據噶爾丹軍中的逃兵供述，噶爾丹“怨恨數日，飲食俱廢，于十三日頭痛，召丹濟拉前去，十三日午前病死”。
從寧夏回京途中，康熙帝收到費揚古奏報，稱噶爾丹病逝。康熙帝一直預言噶爾丹的命運，或降，或擒，或自盡，怎么能讓他病死。康熙帝大筆一揮，將他的死因定為自殺，如此吻合了自己的預測，“揆諸料敵成謀”。大臣們則群起頌揚，“今噶爾丹果爾自盡，恰符諭旨，皇上先事如見，料敵如神，宜天下萬世無不景服也”。
戰事停息后，有通曉漢語的準噶爾人俘虜，彈胡笳，悲涼而歌：“雪花如血撲戰袍，奪取黃河為馬槽，滅我名王兮虜我使歌，我欲走兮無駱駝。嗚呼，黃河以北若奈何。嗚呼，北斗以南若奈何。”
噶爾丹是一個傳奇人物，只是他碰上了國力鼎盛又秉承了白山黑水之間騎射雄風的康熙帝，只能黯然謝幕。法國傳教士張誠曾在他的日記里說過，如果噶爾丹不是遇上了英武過人的康熙帝，不是雄才大略的侄子策妄阿喇布坦，等待他的也許會是另一種命運，世界歷史也將是另外一種記述。
噶爾丹死前將丹濟拉召回，留下了遺愿。噶爾丹死后，遺體當日即被火化。丹濟拉準備將骨灰送去西藏交給六世達賴，此時各處路口都被堵死。走投無路的丹濟拉將噶爾丹的骨灰、噶爾丹的女兒鐘齊海、程貝藏布、諾顏格隆等人交給了策妄阿喇布坦，其他一些重要將領如吳爾占扎布等人也相繼被捕。
清廷一再要求策妄阿喇布坦將噶爾丹的骨灰及其后人交出。策妄阿喇布坦將噶爾丹的另一個兒子車凌三魯普交給了清廷，但拒絕交出骨灰和噶爾丹的女兒，因為這與準噶爾部的風俗不合。依照準噶爾的風俗，如果與已死人的骨灰及其女兒為仇，將為世人所不齒。車凌三魯普與生母被交給了清廷，車凌三魯普在押解途中死于天花。
清廷以斷絕關系、停止貿易威脅策妄阿喇布坦，策妄阿喇布坦拖延了一年多，最終決定交出噶爾丹的骨灰和女兒，以換取與中原的貿易，但對清廷的不滿已經滋生。不過有一說認為，策妄阿喇布坦讓人到野外撿拾已變成炭的骨頭，弄成骨灰交給了清使。清使也無法分辨真假，將骨灰帶回京師。
1698年九月十二日，噶爾丹的骨灰送抵北京，被高高懸掛于城門上示眾，隨后骨灰被搗碎撒在刑場上。康熙帝視噶爾丹為最大的敵人，三次出塞未能將之擒獲，只能以此種方式宣示自己的勝利。
噶爾丹的小兒子色卜騰巴爾珠爾被擒獲后移送北京，先是被游街示眾，因為年齡還小，被拘禁在理藩院附近的閑房中，待成年后斬首。噶爾丹的女兒鐘齊海被押送至京后也與弟弟一起居住。
色卜騰巴爾珠爾“身甚短小，人亦庸下”，到了京城之后，“無憂無慮，貪吃貪玩，膚色甚好，自到京城，從未患病”。康熙帝知道后說他是“候斬之人，自有候斬之福”。后來康熙帝也沒有處死色卜騰巴爾珠爾，讓他做了一等侍衛，姐姐鐘齊海則被許配給一名二等侍衛。
噶爾丹的私人醫生程貝藏布被解送到京師，康熙帝想從他口中得出噶爾丹死亡的具體信息，卻未如愿。程貝藏布隨后被凌遲處死。
噶爾丹死后，昭莫多之戰中立下大功的王化行向康熙帝申請改回本姓“殷”，后以“殷化行”而聞名于史，至今咸陽一帶有“殷提督王化行”一說。
阿喇布坦直到1702年才投降，被康熙帝封為郡王。丹津俄木布投奔其兄策妄阿喇布坦后，被哥哥關入牢房，沒有交給清廷。吳爾占扎布帶領二百余人投奔策妄阿喇布坦，清廷以他是噶爾丹親信為由再三索要。策妄阿喇布坦堅決不給，反而留下加以重用。
噶爾丹戰敗之后，青海、西藏、天山南北，政治格局都發生了變化，此時最尷尬的人卻是將達賴死訊掩蓋了多年的桑結嘉措。
昭莫多之戰后，康熙帝得悉五世達賴早已圓寂，立即派人進藏嚴厲質問桑結嘉措為何掩蓋達賴已圓寂的消息，為何幫助噶爾丹作亂，為何派濟隆呼圖克圖幫助噶爾丹誦經助威，并且速將嫁到青海和碩特部的噶爾丹女兒送至京城。
同時康熙帝警告，以上幾條中只要有一條沒有回答，將派兵討伐。
桑結嘉措派人入京就此一一作答，五世達賴已圓寂十六年，當年為了防止西藏發生變亂所以未發喪。六世達賴已十五歲，準備于1697年舉行坐床典禮。至于幫助噶爾丹作法助陣又以緩兵之計讓噶爾丹從烏蘭布通出逃的濟隆呼圖克圖，桑結嘉措上奏說情，稱他雖然有罪，但出身顯赫，又患有疾病，請不要將他處死，可抄沒家產，押至京城。濟隆呼圖克圖被押到京城后，留下了一條性命，此后經過哲布尊巴丹說情，也獲得了康熙帝的原諒，并得到信任重用。至于噶爾丹嫁到青海的女兒，桑結嘉措認為婚事在噶爾丹攻打喀爾喀之前，請皇帝開恩，不要追究。對于桑結嘉措，康熙雖然不滿，但是鞭長莫及，見他服軟，也就將此事罷了，“惟以不生事和為貴”。
