早在康熙十七年（1678年），噶尔丹以和硕特是卫拉特蒙古一部，理应归他统辖为理由，准备进军青海，这一消息很快被康熙知晓，康熙马上下令甘肃提督张勇敕军队严加防范，同时对噶尔丹发出警告，让他立誓永远不可骚扰百姓，彼时的噶尔丹实力还不足，不敢贸然出兵，不过他从这次清廷的表现中明白一点，青海和硕特与清廷之间关系密切，甚至应该是依附的关系，噶尔丹如果出兵，清廷绝不会坐视不理，所以，噶尔丹也就暂时放弃了进军青海的计划。

康熙二十七年（1688年），噶尔丹率领3万大军，越过杭爱山，向漠北喀尔喀蒙古地区进攻。由于噶尔丹派遣的千余名喇嘛作内应，土谢图汗仓促迎战，初战即失利，噶尔丹的骑兵乘势击溃车臣汗和扎萨克图汗两部，大肆掠夺土谢图汗和哲布尊丹巴·呼图克图的牧地，致使喀尔喀蒙古诸部蒙受空前浩劫，举部内迁，“溃卒布满山谷，行五昼夜不绝”。此时的康熙仍然希望通过调停的方式和平解决这一问题，他提出可以在清官方的主持下进行一次和谈，和谈会邀请达赖喇嘛的代表、使噶尔丹和喀尔喀蒙古坐在一起，土谢图汗谢罪，准噶尔撤兵，归还喀尔喀蒙古土地人民。

然而，康熙的努力也是徒劳的，噶尔丹根本不听劝阻，而是继续南犯，在鄂罗会诺尔击溃了土谢图汗主力，无奈，土谢图汗与喀尔喀蒙古宗教领袖哲布尊丹巴，带领一众参与内附清廷，请求清廷的保护。

噶尔丹则坚持要惩处挑衅者。康熙遣使的目的，就是要准噶尔放弃惩处，与喀尔喀达成和平。阿喇尼随身带去了康熙给噶尔丹的信，在信中，康熙先是表示统御寰宇，率土生民，“皆朕赤子”，要一体同仁，而蒙古内部也应彼此和好，共享安乐，然后是对于责任的认定与提出化解冲突的办法：

“喀尔喀为尔所败，其汗、济农、台吉等率举国之人，前来归朕，朕矜其流离穷困，虽向非属国，而随属国之列，诚心职贡。且追念彼为元之苗裔，穷而来归，即以所属待之。朕统御天下，来归之人，若不收抚，谁抚之乎。故受而安插于汛界之外，其穷困人民，赈以米粮，而严责其兴戎之罪……战争非美事，辗转报复，将无己时。仇雠愈多，亦不能保其常胜。是以朕欲尔等解释前雠，互市交易，安居揖睦，永息战争。特遣使赉旨前来，汝果遵朕谕旨，自今以后，各守疆界，不兴兵戎，既不失揖睦之道，而两国人民，亦免涂炭。”

然而，噶尔丹非但不听劝，气焰反而更嚣张，康熙二十九年（1690年），噶尔丹依仗沙俄的支援，接口追击喀尔喀蒙古，举兵南下，深入内蒙，大肆屠戮当地人民、劫掠人畜物资。清朝理藩院尚书阿喇尼汀知晓后违令请战，但在乌尔会河被噶尔丹打败，战事甚至逼近乌兰布通，据北京只有700里，城内人心惶惶。

此时的康熙，刚刚完成了《尼布楚条约》的签订，加上三藩已平、台湾也已统一，37岁的康熙俨然已成为一名老练的政治家，在经过一番深思熟虑后，他决定开始解决准格尔部的问题。

康熙很明白，噶尔丹之所以有一步步扩张的“动作”，很大程度上是仰仗于沙俄的支持，如果要解决噶尔丹的问题，首先要和沙俄交涉，稳住沙俄，避免沙俄干涉。而俄方经过前几年和清廷的多次交战，已了解大清实力不可小觑，所以在几次交涉后，俄方开始有所顾虑，也逐渐不再向噶尔丹提供任何兵力上的协助，在经济、武器等当面也只给一些有限的援助，而最为关键的一点是，沙俄临时取消了原本打算卖给噶尔丹的三千支滑膛枪的决定，这对后面的战事结果起到了很大程度的影响。

稳住沙俄，无疑是切断了噶尔丹的后方支援，在此之后，康熙寻找一切可以削弱噶尔丹势力的方法，比如，清方成功策反了随军出征的噶尔丹的侄子策妄阿拉布坦，这样，策妄阿拉布坦趁着噶尔丹战于乌兰布通时，独自率五千人返回了准噶尔部根据地伊犁河领域，并将噶尔丹派来的追兵击杀，噶尔丹后勤补给来源也被大幅限制了，这都给了嘎尔丹极大的打击。

另外，康熙迅速调兵遣将，力图平定噶尔丹。为此，康熙动员十万大军，不过，其实颇有辅兵、后勤军队，战兵仅五万而已。为了确保万无一失，康熙还要求东北方向进行动员，盛京和科尔沁蒙古出兵两万（战兵1万，辅兵1万）参与夹击。但实际上，因为路途遥远，东北方向的军队压根没能来得及赶到战地附近。

5万大军分两路出塞，皇兄和硕亲王福全为抚远大将军，皇长子胤褆为副将，率兵3万为左路军，出古北口；命皇弟和硕恭亲王常宁为安北大将军，简亲王雅布、信郡王鄂札为副将，出喜峰口，率兵2万为右路军。

陪同出征的，还有皇帝的舅舅、内大臣佟国纲、佟国维，内大臣索额图、明珠等朝廷重臣。临行前，康熙帝还作壮行诗一首：“获丑宁遗类，筹边重此行。据鞍军令奏，横槊凯书成。烟火疆隅堠，牛羊塞上耕。遐荒安一体，归奏慰予情。”

清军方面，福全率军在乌兰布通40里开外扎营，营盘四十座，连营六十余里，阔二十余里，“首尾联络，屹如山立”。清军各路参战部队，除科尔沁方向部队和盛京部队外，于七月下旬先后到齐，清军加上厮役在内，大约10万人。

八月下旬，阿尔尼也率领残部3000人与福全会合。

至于康熙大帝本人，本来想要御驾亲征，但八月二十二日因为遭受风寒，身体发烧，一直到二十七日也未痊愈，加上诸大臣的请愿，只好回朝养病。

两军交战，噶尔丹自恃背靠沙俄，十分狂妄，根本不把清军放在眼里，他将万余骆驼缚蹄卧地，背负木箱，蒙以湿毡，环列为营，名为“驼城”，自以为十分坚固，无法攻破。

决战时，清军以炮火为前锋，对着敌军阵地，进行炮火猛攻，杀声震天，战斗从下午一直打到晚上。据传教士张诚的记载，双方当日以大炮火枪互轰开始，激战竟日，以双方士卒肉搏为止。

清国舅、都统佟国纲率左翼兵，绕过湖泊，沿河冲锋，身先士卒，冲击驼城，被准噶尔军以俄国滑膛枪击毙。其弟佟国维由山腰冲入，炮击驼城，驼惊，准军大败。噶尔丹兵奔往山顶大营，当夜逃遁，同时派人议和。福全中计，令各路领兵大臣“暂止追击”。噶尔丹仅率数千人得以逃回科布多。

噶尔丹回撤的路上不幸暴发了瘟疫，损失了几千人，比被清军打死的还多。此战，清军同样也损失惨重。康熙在回京后思量，他认为没有充足的物力、财力保障，噶尔丹的问题都无法彻底解决，所以他一面积极做物质上的准备，一面继续对噶尔丹进行剿抚并用。