康熙二十九年(1690年)五月，噶尔丹借口追击喀尔喀，率兵3万(一说2万)自库楞湖(今呼伦湖)沿大兴安岭西麓南下，兵锋指向北京。
清廷命理藩院尚书阿喇尼率兵抗击，失利于乌尔会河(即乌拉桂河，在今内蒙古乌兰浩特西)。
准噶尔军乘势南进至乌珠穆沁(今属内蒙古)地区。
七月初，清廷发兵10万，采取分进合击的方略，命福全为抚远大将军率左路、常宁为安北大将军率右路，分别由古北口(今北京密云东北)、喜峰口(今河北宽城西南)出击;又令盛京(今沈阳)、吉林将军出兵西进，协同主力作战。
康熙帝玄烨亲率禁旅进驻博洛和屯(今内蒙古正蓝旗南)督军。
常宁部进至乌珠穆沁，清军粮食给养缺乏，情况恶劣，与准噶尔军遭遇，交战失利南退。
准噶尔军遂长驱追击，渡过沙拉木伦河，与福全部逐渐接近。
康熙帝于七月十九日急令右路军会同左路将准噶尔军阻于高凉河(沙拉木伦河上游支流)北，令康亲王爱新觉罗·杰书移师归化(今呼和浩特)，断其归路。
七月二十九日，福全侦知准噶尔军屯于乌兰布通，整军前往。
准噶尔军列营于山坡上，因东西两翼无屏蔽，噶尔丹命将万余头骆驼缚足卧地，背上加箱笼，蒙以湿毡，构成"驼城"，士兵依托箱垛，发射弓矢、火器，进行阻击。
清军及时调整部署，以火器兵为前列，步兵继后，骑兵为两翼。
八月初一，清军集中火炮轰击，自晡至暮，大破准噶尔军的"驼城"，随后步兵正面冲杀，骑兵从左右迂回夹击，杀伤了非常多的准噶尔军士兵。
噶尔丹见势不利，遂行缓兵计，遣使向清军乞和，旋乘夜率部渡沙拉木伦河北撤，沿途焚烧野草，以迟滞清军追骑。
福全中计，致使噶尔丹逃逸。
康熙二十九年(1690年)十月初，福全所派侍郎等人传信给噶尔丹，逾月未归，他估计噶尔丹早已出边逃循，且当时军中粮草不足，只能维持几天，鉴于此，便自作主张，下令回师。
部队归至康熙帝军中，康熙帝对福全不请示就自行撤回十分不满，决定先回京再议罪。
康熙帝先行回京，福全等留后。
福全又将侦察噶尔丹行踪的情报送交康熙帝过目，叛敌确实出边，也一一认了罪。
康熙帝当即命福全还师京城。
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