康熙五十五年，准噶尔部策旺阿拉布坦发动叛乱，派其弟大策凌敦多布入侵西藏，杀拉藏汗，虏其妻子，进攻前藏，企图以西藏为据点，向青海、云南、四川发展。
边警频传，康熙即命西安将军额伦特率兵驰援。因准备不足，援军失利，额伦特战死。康熙以“西藏屏藩青海、滇、蜀”，倘为准部所据，“将边无宁日”，而于康熙五十七年，命皇十四子允禵为抚远大将军，“驻节西宁，调饷征兵”。康熙五十九年正月初五，康熙向议政大臣等激昂慷慨地回顾了太祖太宗的英雄业绩，自己三次亲征的赫赫战功，驳斥了部分大臣“不必进兵”的主张，特谕：“安藏大军，决宜前进！”
二月十六日，康熙正式策封住于西宁塔尔寺的格桑嘉措为七世达赖，命满汉官兵及青海之兵送往西藏。四月，由允禵统一指挥，延信、噶尔弼分别统领的两路大军齐发。噶尔弼率南路军自里塘巴塘一路大败准噶尔军，于八月二十三日攻入了拉萨。延信率北路军护送达赖出西宁，一路三克大策凌敦多布主力，于九月初亦到拉萨，两军会师。
九月十五日，碧空如洗，高原上的阳光格外璀璨。满汉大臣、西藏僧俗、蒙古各部首领，齐集布达拉宫，举行达赖喇嘛坐床大典。西藏底定。
从东北到西北，从漠南到漠北、漠西，康熙以“凤体龙心”的独创，建筑起一条无形的长城。他又沿着这条长城，设置了一系列军事哨所——卡伦，有的是常年固定的“常驻卡伦”，有的是随不同季节或设或移或撤的“移设卡伦”、“添撤卡伦”；设置了一系列台站驿路；建立了巡边制度。又沿着这条长城，屯垦建城，开发农工商业，对边疆实行了世界公认有效的行政管辖和军事防卫。
康熙的“凤体龙心”，使中国第一次真正解决了边疆民族问题，第一次真正实现并巩固了多民族国家的统一。而统一多民族国家的发展和巩固，北部边防的巩固，在世界风云变幻，各国殖民主义者、扩张主义者觊觎中国的形势下，无疑发挥了积极的作用。
中西文化的交锋应该说，康熙的“凤体龙心”，康熙“凤体龙心”所带来的龙凤呈祥，是龙凤交融、日照中天的结果，是龙的骄傲。
然而世界，还是龙的世界吗？中俄之战已不是华夷之战，中国北部边疆所面对的入侵中国的俄国人，觊觎中国的葡萄牙、西班牙、荷兰、英国、法国人，已并非历史上窜扰中原的游牧蛮夷。那些鲜廉寡耻、卑鄙下作的丑类，代表一种危险的上升力量。这一点，恰在龙飞凤舞的辉芒中、正午日光的照射中，被隐没了。人们仰望中天之日，企图看清她的轮廓，却只能感到刺目和眩晕。那中天之日遥望地面，企图看清地面情形，一片白色的反光，也会使她感到眩晕吗？康熙原本是日之精、凤之子。并非传统的龙的血统，使他较易较多地认识了西方文化。康熙十一岁时，亲眼目睹了中西文化的一次激烈交锋，交锋的焦点在历法。康熙之父顺治采用以西法修订的《时宪历》，曾引起保守派的不满和上书反对。顺治死后，鳌拜集团执政，有杨光先再次上书，激烈反对西历，并强调指出：“时宪历面敢书‘依西洋新法’五字，暗窃正朔之权以尊西洋，明示天下以大清奉西洋正朔，毁灭我国圣教，唯有天主教独尊。”他要求将传教士汤若望及参与新历的李祖白等六人凌迟处死、将刘必远等多人斩首。
杨光先是为了个人向上爬的目的危言耸听，还是出于龙之后裔敏感的自卫本能，不得而知；其所控告西方传教士屯兵澳门、图谋颠覆大清王朝也查无实据。但此话却实在点出了交锋的实质。
遗憾的是，科学就是科学，反对科学的，只能是无知和偏见，即便出于所谓爱国的目的，也只能是无知和偏见。
康熙三年十一月，鳌拜集团下令逮捕了担任钦天监正的德国传教士汤若望，同时被捕的还有其助手外国传教士南怀仁、利类思、安文思，以及赞成西历的李祖白等五名中国官员。
或许是出于巧合，恰在此时京师上空出现了一颗惨淡的彗星。接着是一场席卷全城的沙暴，连刑部大院里都满是沙尘。不祥之兆。
刑部欲速决此案，令南怀仁等（汤若望中风病瘫）在狱中从牢窗小孔计算下一次日食时间，并令华人、回人以各自方法同时计算。
德国人恩斯特·斯托莫所著《揭开天文秘密的大师》一书这样描述：中国天算家预告：二点十五分。阿拉伯天算家预告：二点三十分。耶稣会神甫的预告：三点。
朝内的重要官员齐集观象台上，都想弄清在中国、阿拉伯和欧洲的三种天文计算中，究竟谁属谬误者？
真相大白的时刻逼近了……猛然间，一个站在时刻表前的人喊道：“现在是中国人测报的时刻，二点十五分，无日食发生，十六分，十七分，十八分……”大统历的计算方法被排除在正确之外。“现在是回回历的测报时间，二点三十分”，然而，太阳上并未出现丝毫影子，失望的观察人还在等，五分，十分，十五分……阿拉伯人也被击败了。三点整，第一线影子投到了太阳上，这只是神甫们的第一个胜利。影子越来越大，逐渐遮盖了整个太阳，这才是第二个胜利，因为神甫们发出的预报正是日全食，而其他学派预告的都是日偏食。
大统历和回回历的天算家们被击败了。
然而，“由十二名亲王、十四名内阁官员、十二名尚书侍郎、八名军队将帅和七十二名高级官员”参加的廷议，仍然将汤若望等拟判凌迟、斩首、流徙。
当拟判奏章送到十一岁的康熙面前时，又出现了一次巧合。上午十一时，天和地出面干涉了。
天空中出现一颗彗星，拖着长长的尾巴。地上发生一次大地震，闹了三天。北京城和皇宫晃得像海上的一条船，监狱的墙被破坏了，卫兵们吓得惊恐万状，房屋在强震中像纸牌一样成片倒塌，向外逃散的人们木然地走在瓦砾之间。土地像伤口一样绽开大裂口，城墙多处毁坏，火灾四处蔓延。尤其可怕的是，一股飓风夹带沙漠的黑云遮天盖地而来。
朝野上下人心恐慌，以为“狱讼不公，天象示警”。偶然的巧合，改变了事件的结局。康熙祖母孝庄太皇太后出面干涉，将辅政大臣原折掷于地下，以汤若望是先帝信任之臣为由，命速行释放。传教士幸免于死，然而李祖白等中国官吏却仍被斩决，作了牺牲品。但新历仍被废除，复行大统历，由杨光先出任钦天监正。康熙七年，康熙十五岁。其时杨光先主持的钦天监先后采用落后过时的大统历、回回历，错误百出，一片混乱。大臣会议，请皇帝圣裁。康熙没有传统的龙的偏见，他出于纯属凤的胆略，决定以实验的方法检验双方观点正谬。他谕令双方“勿怀夙仇”，允许双方“各执己见，以己为是，以彼为非，互相争竞”。宣布：“孰者为是，即当遵行，非者更改。务须实心，将天文历算详定，以成至善之法。”
康熙命代表大统历的杨光先、代表回回历的吴明暄、代表西历的南怀仁，分别用各自的演算法推算正午日影所止之处。三次实地测验，杨光先、吴明暄有误，南怀仁无误。
康熙又令测立春、雨水二节气及月、火、木星之运行。满汉大臣、诸王贝勒、各派人等众目睽睽之下，杨光先、吴明暄“逐款不合”，南怀仁“逐款皆符”。
杨光先痛心疾首：“臣监之历法，乃尧舜相传之法也。皇上所正之位，乃尧舜相传之位也。今南怀仁，乃天主教之人。焉有法尧舜之圣君而奉天主教之法也？南怀仁欲毁尧舜相传之仪器，使尧舜之仪器可毁，则尧舜以来之诗书礼乐、文章制度皆可毁也！……宁可使中国无好历法，不可使中国有西洋人！”厌恶、可怜、又略带同情的目光在康熙眼中瞬息闪过，他平静谕令：“南怀仁为钦天监正。”
康熙八年，康熙剪除鳌拜。南怀仁、利类思、安文思等立即发难，指杨光先、吴明暄是鳌拜党羽，说他们“诡随狐假，罔上陷良”。说杨光先在故明时即因希图幸进，“以无稽建言”，曾被廷杖，“虽妇人小子，皆知其为棍徒也”。请求将杨光先“即行处斩，妻子流徙宁古塔”，为已死之汤若望等平反昭雪。
科学不是政治，而学术争执的双方，往往千方百计地将其涂上浓重的政治色彩，企图以政治斗争的手段置对方于死地。
康熙准予昭雪南怀仁，却宽免了杨光先、吴明暄，吴明暄更“仍留原任”，康熙告诫他：“以后更改前非，实心实意，与南怀仁商议，务求合于正理，以造历日。”“若复颠倒是非，明知其能而忌嫉之，从重治罪。”
他始终将中西历法之争限制在学术范围之内。科学就是科学，难得的是，一位中国皇帝——历来至高至尊的真龙天子，能够将科学与政治分开，能够突破中西文化的疆界，进而，能够从皇帝的宝座上走下来，如饥似渴地学习西方自然科学。
康熙自此以极大的热情和浓厚的兴趣，投入了对西方自然科学的研习。皇帝科学家原顺治帝寝宫、养心殿、御膳处所成了康熙西学的教室。传教士南怀仁、白晋、徐日升、张诚、闵明我等，均应诏进讲。每日清晨，上驷院所备马匹将几位洋人接入大内，直至黄昏方将其送回寓所。其间康熙处理繁忙政务之际，总要和他们一起度过两三个小时。传教士们用汉语或满语讲解主要天文仪器、数学仪器的用法，讲解几何学、静力学、天文学、化学、医学、解剖学、地理学、药理学、乃至拉丁文、西方乐理乐器、欧洲哲学、西洋绘画等。康熙认真听讲，反复练习，亲手绘图。其热爱科学的强烈感情与勤奋专注的学习热忱，使传教士们惊叹不已，他们在日记和文章中崇敬地记道：“皇上当着朝廷大臣的面前，把我们教给他的几何学，大部分作了实际应用。”“皇上告诉我们说，他已阅读过我们的讲义，为了向我们表明他已懂得这些，便用我们的图例，自己作了一般的演算。”“最后，他对于一堆谷物先作一番计算，再加丈量，然后对比函数表求得之积是否与丈量的结果相等。”
“与我们在一起达两小时，他阅读了我们用鞑靼文写出的定律，令我们解释给他听，皇上在透彻理解之后，把我们所讲亲自动笔写了一遍，竟与我们的口授相符。”
第二条定律比第一条定律复杂难懂。“皇上不太容易理解，因此推迟到第二天早上再听一遍，然后默写。此后他始终照此进行。”
“康熙带着极大的兴趣学习西方科学，每天都要花几个小时和我们在一起，白天和晚上还要用更多的时间自学。他不喜欢好吃懒做，常常是起早贪黑。尽管我们谨慎地早早就来到宫中，但他还是经常在我们到达之前就准备好了。他急于向我们请教一些他已经做过的一些习题，或者是向我们提出一些新的问题。”
“这位皇帝的学习是异常仔细和用心的。无论是几何中的棘手问题还是我们拙劣的语言，都不能使他泄气。他听我们讲解时的耐心和注意力都是相当值得赞叹的。”
康熙酷爱数学。他下令，将已被利玛窦译成汉文的欧几里德《几何原理》译成满文；将传教士进讲法国数学家巴蒂《理论与应用几何学》的满文讲义译成汉文。他亲撰序文，亲自审校，亲自验证两书差别，命人在皇城内用满汉两种文字印刷成书，发行全国。
他打得一手好算盘，比西法运算还快。他能熟练地用对数运算习题，用对数表分析三角。还多次向学臣、后为著名数学家的陈厚耀等，讲解开方法、定位法、虚拟法、借根法等西洋数学知识，并亲自将几何原理教给了一位他所钟爱的皇子。
康熙三十一年，他更在金銮宝殿为群臣用数学知识一一验算太极图等。他还测算正午日影所到之处，命人取日晷表放于乾清门外、太阳地中，群臣候至正午，果见日影与康熙所作标志互相吻合，再拜舞蹈，山呼万岁……俨然是举办了一次御前数学讲座。
康熙注重应用科学。他掌握了比例规、大半圆仪、照准仪、象限仪、水平仪、罗盘仪、天文钟等测量、观测仪器的全部操作方法，“令人难以置信地深切注意而且细心地从事这些研究工作”。他命人将一些精妙的天文仪器搬进他的内室，安放在御座两旁，经常用它们在御花园内观测日食、月食和不断变化的行星、星系。即便外出巡幸，也常令内廷人员背负这些沉重的仪器跟随左右。六次南巡，他沿途亲自用水平仪测量湖河水位，山地距离，用坚实可靠的资料，正确指导了治河工程，并将用数学计算河水流量的方法教给河臣。平定准噶尔之战，他登高用望远镜观察地形，部署兵力，指挥军队争先占据军事要地，取得了一个又一个的胜利。
除传教士进献的科学仪器外，他还谕令制作其他仪器。今北京古天象台八件巨大天文仪器中的六件，都是康熙时期吸收西方先进科学知识、结合中国古代传统科技制作的。
他又谕令传教士在宫中用化学方法试制西药，特为之建立了配有全套白银实验用具的实验室；谕令用金银制成旅行药壶，巡行时将西药试剂赐给随驾人等。