噶尔丹经过两次惨败，精锐丧尽，牲畜财产所剩无几。他的根据地伊犁早被其侄儿策妄阿拉布坦所占据，阿尔泰山西堵部、天山南路的回部、青海、哈萨克等地都先后摆脱了他的控制。他想西归伊犁，又怕被策妄阿拉布坦吞没；欲南投西藏，路途太远；北赴俄罗斯，又担心沙俄不敢接纳，于是只好在塔米尔河流窜。

与此同时，噶尔丹遣人收集丹津阿拉布坦、丹济拉、丹津鄂木多和伊拉克三胡土克图等各部属，约有五千余人，他们马驼不多，牛羊甚少，又大都没有庐帐。噶尔丹打算由翁金前往哈密，如果哈密如前和好，得以资助粮食，暂渡困难；倘若哈密与之反脸，“即攻而取之，以为根基”。当时，丹津阿拉布坦、丹津鄂木多、伊拉克三胡土克图等从噶尔丹下分离出去，自找游牧地。丹济拉则率领部属赴翁金，去劫夺清军储备在那里的军粮。

其实，康熙皇帝早就预料到厄鲁特会来翁金劫粮，已预先通知该地驻军将军粮烧了。丹济拉扑了个空，并且遭到清副都统祖良璧部的猛击，丢弃马匹衣服，溃败逃回。这时，噶尔丹部属“食尽衣单，渐及寒冬，势在必亡”,不得已，将往哈密。继而侦悉清军在嘉峪关外设有哨所，噶尔丹不敢贸然前往。

噶尔丹的处境越来越困难。其所属部众从者“或近千人，或数百人，皆老羸”。他们十分穷困，除为数不多的马驼外，并无牛羊，大都依靠捕兽为食，捕不到兽，以杀马驼为食，甚至掘草根充饥。因为“食用缺乏，天时寒冽，溃散逃亡及冻饿而死者甚多，又火药军器遗亡殆尽”。

于是，厄鲁特诸台吉纷纷离弃，各去自谋生计，尤其是向清军投降的人也越来越多，不但青海诸台吉俱降，而且追随噶尔丹的台吉、寨桑等也不断归附清朝。康熙三十五年(1696)九月，向噶尔丹纳贡的西赖古尔黄番、黑番人等及噶尔丹所遣督催番人贡物之厄鲁特达尔罕寨桑卜尔奇等共七千四百余名，倾心投顺清廷。同年十一月，厄鲁特布达里、塞桑诺尔布等也都先后归附。

在“困穷已极，糗粮庐帐俱无，四面已无去路”的危亡形势下，噶尔丹遣格垒沽英等二十人来清廷乞降。康熙皇帝命格垒沽英一人入朝相见，他向格垒沽英历数噶尔丹屡次挑起边衅的罪行，指出噶尔丹穷蹙败亡，完全是咎由自取，他要格垒沽英毫无隐瞒地坦陈奉使而来的意向。格垒沽英说：“皇上仁育无私，孰不倾心悦服，噶尔丹若迷而不误，不归仁化，徒自取灭亡而已。”

康熙皇帝深知噶尔丹狡诈莫测，不可轻信，他一面交代廷臣与边汛各将说“噶尔丹穷迫已极，宜乘此际，速行剿灭断不可缓”;一面以最大的耐心继续采取招抚办法，用和平的方式来解决与噶尔丹之间的矛盾。他对议政王大臣等说“天下专以仁感，不可徒以威服……仁者无敌，今噶尔丹穷迫已极，遣格垒沽英前来乞降，朕意仍欲抚之”。于是，员外郎博什希和笔帖式阊寿随格垒沽英持敕书前往告诫噶尔丹“令其亲身来降”“朕无异视，务令得所，断不念旧恶”。但仅限以七十日内还报，如过此期，“朕即进兵”。

其实，噶尔丹实无降意。清使者博什希和阊寿随格垒沽英来到距噶尔丹驻地二里的地方停下来。噶尔丹派人先把敕书带走。第二天，噶尔丹至野外独坐在岩石上，会见博什希，并让两位武士将博什希紧紧夹住，在远离噶尔丹的地方坐定，不使博什希近前。随后，噶尔丹对博什希冷冷地说：“闻皇上沛此恩纶，不胜欣慰，自今圣上凡有所谕，惟遵旨以行而已，我之言已在疏内，我之意已语我使人，使人到日当口奏”。说毕，就乘马而去，态度生硬而傲慢。

这时，噶尔丹的部属大都主张归降清廷，吴尔占扎卜便是其一。有一次他对噶尔丹说：“我等自去年冬以萨克萨特呼里克兽多，所以住在这里。至今兽多惊骇逃散，生计困难，如往清廷投降，可以靠近边汛地居住，如不降当另图一策，怎能首鼠两端自待死亡呢!”噶尔丹默然无言。

格垒沽英曾多次劝噶尔丹归降清廷，丹济拉也曾劝过，噶尔丹都没有允诺。则丹济拉背地里派部属常达偷偷地去见清使博什希等，表示自己愿意归降。格垒沽英深知噶尔丹并无降意，却又要派他出使清廷，他就带着妻儿投奔清廷了。

后来，噶尔丹再遣喇木札卜随清员外郎博什希和笔帖式阊寿前往清廷求和，喇木扎卜向康熙转达了噶尔丹的口奏说，“我居无庐，出无骑，食无粮”,因“皇上有恤臣之旨，是以臣属下归投皇上者甚多，伏乞发还臣所，并乞皇上加恩，赐于失所之人，以活其命”。在这里噶尔丹根本没有言及一个“降”字，却要康熙皇帝遣还来投清朝的厄鲁特人，康熙皇帝自然不会同意，只是向喇木扎卜问道：“你想回去么?”喇木扎卜很干脆地回答：“我有心告请而来，现在我的妻儿都在这里，我不再他往。”噶尔丹几乎快成了孤家寡人。

尔后，康熙皇帝再派前曾被捕的噶尔丹乳母的亲生儿子丹济扎卜送敕书给噶尔丹。在敕书中，康熙皇帝揭露了第巴桑结嘉措隐瞒达赖喇嘛逝世一事达十六年之久及其以达赖喇嘛的名义诱骗噶尔丹同清廷对抗的罪恶行径，以促使噶尔丹醒悟。康熙皇帝明确警告噶尔丹“尔愿归降，应及早来”,否则，“今岁即不擒汝，来岁当复发兵追讨，必不中辍”。可以说康熙对噶尔丹已做到仁至义尽，但是噶尔丹依然不肯归降。

康熙皇帝注意妥善安置被俘的、归降的厄鲁特部众，康熙三十五年(1696)十月，令内大臣等特派一位大臣留驻归化城主持接收和安插厄鲁特俘虏和降人，“完其夫妇，给予衣食”。如丹巴、哈什哈、沙先朱坡等人先后率家口、部属前来投诚，康熙皇帝除了封以官职，对来降众人，内有子女被清军俘获的，一一查明，让他们的父母兄弟夫妇团聚。

次年二月，康熙皇帝命户部、理藩院各拨一位官员将吴达禅右卫的厄鲁特降人解送张家口曼都地方，降人的马驼羸疲难行或沿途粮草及衣服等欠缺，要内务府郎中董殿邦负责解决。清副都统阿南达解到来降的厄鲁特六台吉，康熙皇帝指示：“六台吉都是投诚有功之人，着交山西巡抚送至大同，善养之，其父母妻子户口到日，令其完聚。”康熙皇帝这种优待俘虏和降人的举措，对分化瓦解敌人起了很大作用。

噶尔丹的亲信吴子占扎卜之母被俘返归后，对噶尔丹说：“清廷兵多，富而且盛，中华皇帝乃活佛也，敌人母子遣使完聚，尔等从前亦曾闻有是否?其余非常之举，言之不尽。”因此，噶尔丹属下大小台吉、寨桑、哈什哈等“相继来降者不绝”。

为了根绝噶尔丹这股民族分裂势力，康熙皇帝于三十五年(1696)九月，再次前往归化城，驻跸鄂尔多斯，召大将军费扬古密策第三次军事征剿。同时诏谕策妄阿拉布坦和青海诸台吉要他们协助朝廷擒捕噶尔丹；派遣使者分赴厄鲁特务部去做劝降工作；并命令边汛将领和蒙古诸部密切注视噶尔丹的动向，随时上报。

经过两次亲征，康熙皇帝对漠北蒙古的自然环境和风土人情已很熟悉。正如他所说：“塞外荒漠，虽甚寥阔，而蒙古所引之路，所居之地，必依水草资生，是以亦有定所，朕于蒙古等经行路径一一洞悉，所以遣发官兵数道围困，皆扼贼之要害”。

康熙三十六年(1697),康熙皇帝亲赴宁夏指令费阳古、马思哈两路进兵，扼住噶尔丹向外流窜的必经的要害之地，使噶尔丹龟缩在塔米尔河流的萨克萨特里克地方。噶尔丹欲投西藏，闻甘肃有清兵扼守，行至萨哈萨免呼鲁不敢前行，因资用乏绝，派遣他的儿子赛卜腾巴珠去哈密征集军粮，不料，赛卜腾巴珠至巴尔思库地方，被哈密的维吾尔族首领杜拉达尔汉伯克之子郭帕伯克擒住。

这时，噶尔丹已是众叛亲离。一向忠于自己的丹济拉已同他脱离，两次相召，丹济拉不予理睬。派人去召唤另一亲信杜哈尔阿拉布坦，杜哈尔阿拉布坦反而夺走来人的马驼。其他厄鲁特喀尔喀各部，或争先充当向导带领清军深入平叛；或搜集噶尔丹动向，及时上报；更有出兵配合清军征剿的，如喀尔喀贝勒戴青向康熙皇帝表示“愿以擒杀噶尔丹首自效”。噶尔丹的侄儿策妄阿拉布坦与阿玉哥分别发兵会集于阿尔泰山以南驻扎，四面设哨或埋伏，并向清廷保证“噶尔丹若近逼我土，必竭力擒剿”。

事态的发展正如康熙所预言：“噶尔丹无所逃矣，或降或擒或自尽，否必为我所擒”。不久，噶尔丹在“仅余孑身，率领数人随处飘遁”的穷迫情势下，“惊闻清军到来，寝食俱废，反复思维，无计能逃”,被逼于闰三月十三日至阿察阿穆塔台地方服毒自尽。

丹济拉等焚毁噶尔丹尸体，率领家属七十九人，携带噶尔丹尸骨及其女儿钟齐海去清营投降。在途中噶尔丹尸骨和钟齐海被大策凌敦多卜抢去。丹济拉和他的家属驰赴哈密，托维吾尔族首领杜拉达尔汉伯克恳求面见康熙皇帝。杜拉达尔汉伯克遣子郭帕伯克送丹济拉等到康熙驻跸之地罕特穆尔岭，立刻由大学士阿兰泰及郎中阿尔法引入行幄。这时，丹济拉胆战心惊，六神无主。康熙皇帝见丹济拉进来，马上屏去左右，并令阿兰泰、阿尔法出去，独留丹济拉在内，丹济拉这才松了口气。康熙皇帝与丹济拉交谈片刻，授予丹济拉为内大臣，授其子多尔济塞卜腾为一等侍卫。丹济拉满怀喜悦，高兴地离开行幄，出来对诸大臣说：“我乃叛逆罪人，穷困始来归命，乃皇上略不致疑，尽屏左右召我入见，且蒙恩授我显爵，乃知圣主至勇至仁如此，令我诚心感戴，永不敢有异心矣!”随后，康熙皇帝召阿兰泰入内，对阿兰泰说：“尔等偕丹济拉入者，盖以防不测也，尔等所见虽是，朕思凡人无不可以诚感，丹济拉虽来降，其心不无疑畏，朕推诚如此，伊必感激，喜出望外，断无妄动之事，倘妄动，数百人朕亦不以为意，况一人乎!朕令尔等俱出，不留毡内者，欲使丹济拉之不疑也”。

康熙皇帝三次亲征，深入沙漠，终于平定了噶尔丹这股民族分裂势力，同时以民族和解政策，妥善地处理清廷同蒙古诸部的关系，实现了统一漠北蒙古的目的，使北方边境得以安宁。康熙三十六年(1697),清廷遣送喀尔喀各部重新返回自己原来的牧场，又在科布多、乌里苏台等地派驻将军和参赞大臣，进一步加强了对蒙古的统辖。