康熙二十九年，即公元1690年，实在无法忍受噶尔丹倒行逆施的康熙皇帝终于决定出兵教训一下他，雄才大略的康熙为了体现他的威严，统兵十万(其中战兵五万)，御驾亲征。
此时的清王朝入关已近半个世纪了，现在的清王朝的皇帝已经不再仅仅是一个游牧民族的首领可汗;而是延续数千年的中华帝国的君主，而噶尔丹这种游牧民族的首领还是老样子，打败了几个亲清的部落之后就开始在长城旁边耀武扬威了。
康熙忍耐已久，他在战前做了一系列的准备，军事上加强了边疆防务;政治上，1689年他与俄国签订了《尼布楚条约》，沙皇俄国终止了对噶尔丹的援助。
内外皆有准备，可以开战了!
8月，康熙令和硕亲王福全为抚远大将军(副将是皇长子胤褆)，统兵三万，左路从著名要塞古北口出击;以和硕恭亲王常宁为安北大将军，出著名隘口喜峰口，统率两万为右路军，大军兵精粮足，出发远征，遗憾的是，康熙得了疟疾，只能回宫，无法完成亲征壮举了。
而噶尔丹也带领了两万大军，赶到乌兰布通排兵布阵，他的目的是击败清朝的远征军，完成一统塞外的壮举。
噶尔丹带来上万头骆驼，他命令军队绑住骆驼蹄子，让其卧倒在地上，背上扛着蒙上湿毛毯的木箱，环列为营，这就是战争史上罕见的“驼城”，准噶尔军就以此为堡垒，以木箱为掩护，利用缝隙放箭和火铳，给清军造成很大的阻碍。
首先是左路军进入战场，准噶尔军久经战阵，加之占据地利，清军的冲击受到遏制，伤亡惨重，准噶尔军队中装备有火绳枪的骑兵给清军造成重大杀伤，加之主帅福全指挥有失误，直接冲击驼城，结果连清军都统，国舅佟国纲都死亡了(死于俄国滑膛枪下)，而清军撤退时又被追击，又损失一些人马，骑兵冲击可谓是徒劳无功。
但是清军有两个长处，一是数量有优势;二是清军有大量重炮，而且，弹药充足!清军学聪明了，直接用重火力和准噶尔军对射，重炮猛击驼城，准噶尔军只有少量俄国火器，本就不是清军对手，加之对峙时间一久，弹药不足，准噶尔军已经完了，更糟糕的是，清军右路军也到了。
火器对射完了之后，就是肉搏战，此时清军士气旺盛，而准噶尔军已经被轰得七荤八素。
果然，准噶尔军大败，然而噶尔丹用了阴谋诡计，假借议和使得福全中计，从而得以安全逃出，不过仅仅带出几千人，而在逃亡路上又碰到了瘟疫，死亡大半。
此战虽没有全歼准噶尔军，但准噶尔汗国的攻击势头被遏制，现在是清军处于攻势了，而很显然，准噶尔是耗不过国力强盛的清王朝的，这也为其的覆灭埋下了伏笔。