第二天，康熙接收到了费扬古的奏疏，得知将军孙思克、博赍各选了精兵二千，与费扬古一路前进，估计月底就可以到达克勒河朔了，看来，形势对他们是越来越有利了。于是康熙帝第三次与臣下讨论了作战的方案，诸位大臣还是以保障皇上的安全，所以仍然坚持“当遣使往说，以便使其惊逃，然后安路猛追，西路阻击，因众意合一，遂定遣使之议”，康熙帝三次发动臣下讨论作战方案，颇有军事民主制的遗风。遣使的时机很重要，必然认真把握。康熙尽量拖延，以待西路大兵。
五月初一到拖陵市喇克之后，又等了三天。至五月初四，预计费扬古已到了土拉，便派出使者，带上敕书、赐物及所俘厄鲁特俄齐尔等四丁去见噶尔丹。康熙帝在敕书指责噶尔丹背弃誓言掠夺喀尔喀之纳木扎尔陀音等罪行，宣布：“今朕大军已出汛界，与尔逼近，西路兵俱已到土拉，东路兵俱已溯克鲁伦河而来，”因不忍生灵横遭践踏，故拟“觌面定议，指示地界”，如若“妄动而去，则虚朕美意，而生灵有利矣”。
敕书写毕，由使者送出，康熙帝在帐中静待时机，哪知不偏不倚，使者在途中又遇到噶尔丹属下的重要大臣月济拉率千余人来劫取马群。月济拉闻听皇帝亲征，“大骇失声”。遂领敕书收兵急去报告。噶尔丹原不相信皇帝亲征，说：“康熙皇帝不在中国安居逸乐，过此无水瀚海之地，宁能飞渡乎？”后从康熙放回的厄鲁特人口中得知皇帝确实已亲自出征，此时噶尔丹又亲至北方孟纳尔山遥望清军大兵队伍行列规模，“不似乌兰布通时”，大惊失色说：“是从天而降耶！”遂传令众人，尽弃其庐帐器械而去。
五月初七，侦知噶尔丹所在的位置后，康熙帝立即从枯库车尔整兵出击。他亲率前锋兵在前，“诸军依次，张翼而进”，兵威之盛弥山遍野，不见涯际，整齐严密，肃然无声。当天充于西巴尔台，噶尔丹派人来“乞暂缓师”，康熙知其别有意图，便以“此地乏水”为由予以拒绝，继续进逼，次日直趋克鲁伦河。克鲁伦乃兵家必争之地，康熙亲自“率数人登高执圆镜远望”，观察地形，然后部署兵力、遣科尔沁土谢图亲王沙律、达尔汉亲王沙沣、达尔汉亲王班第、喀尔喀车臣汗等率军“往据西方巴尔代哈山麓高处，佯作全军从此经行之状”，以引诱敌人。同时亲率大军“争先据河”。
抵达克鲁伦后，康熙帝对各队领军大臣说：“噶尔丹若据克鲁伦河，我兵夺河交战犹稍费力，今观其不于此拒战，而竟逃窜，是自开门户以与我也。除此地外，他处断不能拒我军。审其形情，必连夜逃遁矣，当轻骑急追。”
自五月八日至十二日，康熙帝以“疾驰莫惮追奔力，须使穷禽入网罗”的决心，身先士卒，疾追了整整五日，经克勒河溯直到拖讷阿林。这时，军队粮饷不继，不得已决定，改由全部前锋军、满洲火器营兵及亲随护军组成一支精悍队伍，任命内大臣马思喀为平北大将军，每人凑足二十日口粮，令其前讨。
自出师以来，康熙帝“不怀安逸，不恃尊崇，与军士同其菲食，日惟一餐，恒饮浊水，甘受劳苦”，惟欲前进，并不退却一步，有时因驻跸处稍有不妥，扈从人员欲回数步设行幄，亦不允许。这次只因“西路兵及两路饷皆未如给而至”。不得不安排轻骑前进，自率大队回军迎粮。
而当此时，由于大将军费扬古率西路大军正昼夜前驰。噶尔丹自布尔察克地方以前十余站，尽焚所有草地，西路军另觅草地前进，因而拖延师期。在这种情况下，西路兵粮匮马乏，人畜倒毙，但当闻知御驾已达克鲁伦，众官兵无不奋发。将士们纷纷议论说：皇上出自深宫，尚且先至敌境，我等敢不冒死前进？故不时督促，奋勇前行。
五月十三日，费扬古正率军向昭莫多地奔驰，闻报：在特勒尔济口见厄鲁特遗迹，立命署前锋统领硕代、副都统阿南达、阿迪等率前锋迎战，不久即交上了火。清军且射且退，将敌诱至昭莫多附近大军阵地。
费扬古令孙思克率绿旗官兵居中，京城、西安满洲汉军官兵及案哈尔、诸扎萨克蒙古兵，就据于东山之高处；右卫满洲汉军官兵、大军严阵以待。等到见噶尔丹率万余人进入阵地时，立即遵皇上预授之策，令官兵步行奋击。
自当日下午一时战至下午六时，噶尔丹战斗力极强，双方不分胜负。此时，大将军费扬古遥望发现噶尔丹后阵不动，知为妇女、驼畜所在，遂组织精骑绕至敌后，袭其辎重，于是敌营大乱。清军上马冲击，乘夜逐北三十余里，至到勒尔济山口，斩首三千余级，杀死噶尔丹妻阿奴，并生擒数百人，俘获其子女、驼马、牛羊、器物甚多，其中仅牛羊即达二十万余头。噶尔丹仅率数骑而逃。被打败之敌投降大将军马思喀者千余人。
康熙于五月十八日闻报大喜，降旨嘉奖，从优议叙，并次定班师，留费扬古驻守料图。七月，又令其移驻喀尔喀郡王善巴游牧地，招降噶尔丹及其残部。昭莫多之战是由康熙帝亲自领导和指挥的一次极为成功的围歼战，全歼噶尔丹主力，对统一北方，稳定边疆局势意义十分重大。蒙古王公、百姓对这次胜利都非常重视，纷纷到行宫乾谒、祝贺，感激皇帝驾御亲征。康熙也充分肯定他们在这次战役中的功绩，表彰他们说：“尔等于引路、探信、牧马和掘井诸事，甚为效力，诚属可嘉，朕必重加赏赉。”喀尔喀郡王善巴，贝子盆楚克、一等台吉车陵达什、多尔济清台吉等，皆以供应马匹、侦探敌情、行间效力等军功，被分别授以亲王、郡王、辅国公、扎萨克一等台吉等爵位。
康熙帝在这次征剿中不辞劳苦，身先士卒，作出了可贵的表率，对于鼓舞斗志，稳定军心，威慑敌人，发挥了极其重要的作用。亲征的影响使昭莫多之战打得干脆、胜得利落，康熙帝的军事才能得到了充分的发挥。
可是江山易改本性难移，噶尔丹战败时虽信誓旦旦，然而不久即故态复萌，杀害清廷使臣，掠夺财物，准备扩张。康熙帝对此早有防备，于是抓紧部署防御，准备三路并驱，亲统主力，伺机出兵。正是：首战之憾，永记心底，调兵遣将，把握全局，亲征之范，胜利之基。
噶尔丹在乌兰布通败逃时，曾跪于威县佛前发誓，永远不再犯皇帝之喀尔喀以及众民，又到达赖喇嘛所遗佛像前发誓说：“我断不违旨矣，前者深入边境，已自知罪。”但脱险惊魂稍定，立即故态复萌，继续与清廷为敌。
康熙三十一年八月，噶尔丹下属图尔齐哈仆哈等率兵在哈密附近杀害康熙派往策府陌拉卜坦的使臣官员外郎驰等，“尽劫马驼行李而去”。同年的九月，噶尔丹又上疏，继续向清廷索要哲卜尊丹巴胡土克图和土谢图汗，以及其他内附的外蒙古台吉与民众，即所谓要求“发回七旗于故土”。他甚至令其使臣抉书札散布内蒙科尔沁土谢图亲王沙律等，试图寻求内应，一切迹象表明，噶尔丹心怀叵测，必须严防。
康熙帝重点加强西部防线。从三十二年正月起，先后往山西右玉、呼和浩特、银川、酒泉等地派兵遣将，以防噶尔丹侵犯西藏、青海、哈密等地。同时也部署了东路兵力，令盛京、乌喇、黑龙江官兵举行联合演习，遇事“可会于形胜之地，相机前进，科尔沁兵亦令随行”。后经黑龙江将军萨布素奏准，以索岳尔济山为三省会兵之地。到康熙三十四年七月上旬为止，以昭武将军郎谈为首的甘肃兵、以宁夏将军觉罗舒恕为首的宁夏兵、以右卫将军兼归化城将军费扬古为首的右卫和归化城兵，以及以黑龙江将军萨布素为首的东三省及科尔沁兵，从西到东，形成了完整的防御体系。
康熙三十四年，噶尔丹率骑兵三万，以流寇方式，在外蒙地区忽东忽西，到处骚扰。六月，康熙闻报噶尔丹将西窜，从嘉峪关外过哈密东南之昆都伦及额济纳河，前往西藏；七月，又有人发现他东侵克鲁伦河流域，欲进犯轾汗及科尔沁的牧地。
部署完西部的防御，康熙又立即着手组织东部的阻击。
八月十七日，他亲率皇子巡视塞外，至克勒和屯，“闻噶尔丹有顺克鲁伦而来之信”，立命京城预备兵三队八千余人“作速启行”，另有盛京、宁古塔预备兵三千人，“著克期会于乌尔会之地”。
八月二十日，康熙帝驻克勒乌里雅苏台，召见科尔沁土谢图亲王沙律。因噶尔丹曾遗手沙律，试图策权，康熙帝欲将计就计，诱敌深入。于是密授沙律属下人鄂齐尔，以沙律名义往告噶尔丹：“我科尔沁十旗俱已附尔矣，尔可前来，我等当从此地接应。”如此，彼一旦中计，即可一举全歼。但未等鄂齐尔至彼地，狡猾的噶尔丹却不再继续深入，在克鲁伦河上游东畔巴颜乌兰草原，将西人退人哈滩巴图尔及纳木扎尔陀音等肆行抢掠之后，又向土拉河西窜。
喀尔喀郡王善巴曾奏：“噶尔丹不可使久据鲁伦地方，应速征剿”。在组织阻击的同时，康熙也曾考虑是否主动出击问题。他向议政大臣等人说：“噶尔丹既肆掠纳木扎尔陀音，在我亦当商榷举事”，“闻噶尔丹部落不过五六千人。近噶尔丹于巴颜乌兰屯聚，彼纵不敢深入，或潜来边徼，掠我外藩亦未可定。闻警后始遣大兵，势不能朝发夕至。我进彼退，我还彼来，再三若此，凡蒙古诸部亦大遭其蹂躏矣。尔诸王大臣与八旗都统、前锋统领、护军统领，副都统等共同筹划，作何进止，其详议之。”经过反复讨论，议政大臣会议才同意出兵，赴巴颜乌兰进剿。
这一年的十一月四日，康熙帝确知噶尔丹正屯驻巴颜乌兰过冬，活动范围在土拉河与克鲁伦河流域，兵丁六千，与其侄策妄阿拉卜坦依然不睦，绝不通使，于是仍决计三路出兵进剿。在东路，派盛京兵、宁古塔兵、黑龙江兵共五千人，令定期会合，由三省将军统辖，防其东侵；在西路，调右卫兵、京城增发兵及大同绿旗兵，合官兵厮役共计二万四千二百六十余名，总辖于抚远大将军费扬古，由归化城进剿；中路，调京城每佐领下所余预备兵六名、汉军火器营兵、炮手锦甲兵、宣化府绿营兵，合官兵厮役共计二万七千九百七十人，由京师进剿。此外，又另设陕西一路，发西安满洲兵、汉军火器营兵、绿旗兵，合官兵厮役共二万二千四百余人。后来，见噶尔丹已无西窜危险，康熙帝又将陕西一路合于西路，交由费扬古统领。以上兵力（不包括预备征调的蒙古兵），已达七万九千六百余名，超过噶尔丹兵力十倍以上。此后，各路兵员继续有所增加。
在康熙帝的作战构思中，三路清兵当中，中路和西路是主力，西路已任命费扬古为抚远大将军，而中路一直未任统帅。人们都猜想康熙皇帝有意亲征，于是汉大学士、九卿、科道等纷纷上疏劝阻，说：皇上为百神之所凭依，四海苍生之所依赖，似不必以此稽诛小寇，躬临壁垒；任命一名中路大将军统兵进剿就行了，皇帝驻跸近边指授方略，即可“立奏肤功”。康熙帝自有他的一套打算，他再次提起乌兰布通之战的教训，说道：“彼时因朕躬违和，未得亲至其地，失此机会，至今犹以为憾。噶尔丹窜伏巴颜乌兰地方，相距未甚辽远，以是不惮勤劳，亲莅边外，相机行事。此贼既灭，则中外宁谧，可无他虞。假使及今不除，日后设防，兵民益多扰累”，说自己故尔决意亲征。大计已定，立即着手各项准备工作。
三十五年二月下旬，康熙帝得知诱敌之计已奏效，噶尔丹果真沿着克鲁伦河而下，于是他决定立即行动，认为这是个最佳时机，于是便于三十日率清王、贝勒、贝子、公、文武大臣，诣堂子行礼，祭一旗纛，亲统大军启行。
征剿大军终于出发了，康熙帝心中好不熨贴。在这支队伍里，前锋兵走到了最前面，依次是绿旗和察哈尔兵、镶黄旗和正黄旗兵、康熙帝御营正白旗和正红旗兵、镶白旗和镶红旗兵、镶篮旗和正蓝旗兵。大军经怀来、赤诚县，出独石口，向西北进发。这支部队和皇上一起行进可谓幸运，行军途中，康熙帝“常以休息士马为念”，见行李迟缓，军士人等不能及时安营，于是每日五更即起，亲自督促运送兵丁行李的驮队及早起行，使行李先至营地。“如是士马大得休息”。在行进中，康熙帝见天气阴晦，恐有雨，即传谕加意盖护马匹。三月十五日，驻于滚诺尔地方，雨雪交作。康熙帝见军士未即安营，自己也不肯先入行宫，“雨服露立，俟众军士结营完毕，始入行营；营中皆炊饭，然后进膳”。
这时的康熙早已年过四十了，却仍然保持其祖辈与士卒同甘共苦的优良作风。
在进军途中，康熙帝不断派人出使噶尔丹探听消息，并由噶尔丹扣留使者马驼，令步行而回的做法，从中分析噶尔丹还不知道大兵即将到来，因而有惊无恐，并未定遁。康熙帝据此展望战局，认为前景非常地乐观，即便西路兵少而迟缓，噶尔丹也难逃阻截，因而两路合兵聚歼顽敌指日可待。当时，扈从大臣等坚持噶尔丹已经逃遁之说，建议皇帝返回，康熙严加驳斥。不久，遣往哨探的护军参领车克楚赶回，说噶尔丹未曾逃走，仍在克鲁伦，诸臣闻言，无不钦佩皇帝的高见。
4．连声喊打，政策攻心
面对噶尔丹的残兵败将，康熙帝并没有采取穷追猛打的建议，而是沿袭平叛时剿抚并用的成功战术，使再次亲征起到了事半功倍的效果。他宽待投诚人员，团结众喇嘛，分化叛方上层人物、瓦解敌方军心，从而使断其外援的目的顺利到达，为最终消灭敌人打下了良好的基础。
在昭莫多一战中，清朝取得了征剿噶尔丹的决定性胜利，但种种迹象表明，噶尔丹落荒而逃后并不甘心失败，将西去征集旧部，投靠达勒喇嘛，图谋卷土重来。回部和青海有他的部分属民，青海台吉和西藏的第巴与噶尔丹关系也较密切，沿途可得到援助。有消息说，噶尔丹又遣人收集余部五千余兵，欲赴哈密过冬。
在这种情况下，如不将根除掉，那边疆地区仍存一大隐患。根据这种情况，康熙在东部地区仅作一般防御，当萨布素率领黑龙江兵一千驻科图，其余全部撤回。而后又令大将军费扬古分率萨布素兵五百，酌取蒙古兵往善巴王边汛诸地侦探声息，同时及时地把注意力转向西北地区。七月初十日，他命驻于西宁的副都统阿南达“率巴图尔额尔克济农之兵，驻扎布隆吉尔等处堵御。”
但由于西北地区形势比较复杂，青海诸台吉声称遵依达赖喇嘛之言而行，显然不会抗拒噶尔丹；哈密维吾尔族头目额贝杜拉达尔白克虽“遣人进贡来降”，也需给以大力支持，以巩固其与内地之联系，防止被策妄阿拉卜坦兼并。在此情况下，康熙决定二次亲征，切断噶尔丹去回部、青海及联络西藏的通路，以便对其进行招降，并及时处理西北各族、各部间微妙的关系问题。
如果说噶尔丹不投降的话，那么第二年春天再来剿除他们。