大清与准噶尔的第一战从中午一直持续到傍晚，右翼内大臣佟国纲奋勇挥兵，冲向敌阵。
噶尔丹率领军队隔河迎战，让众多骆驼横着卧倒在军阵之前，以体型庞大的骆驼的为屏障，与佟国纲率领的右翼军队展开激烈战斗。
佟国纲身先士卒，率领右翼大军攻到了乌兰布通峰前的泡子河。佟国纲在英勇地冲击敌阵时，噶尔丹突然拿出鸟枪，连发几枪击中佟国纲，最终佟国纲当场战死。
佟国纲虽死，但右翼军也将准噶尔部落建立的“驼城”摧毁，从中间将骆驼防线撕开，使其一分为二。可惜，右翼军失去了最高指挥官，又被河畔的沼泽污泥阻拦，不得不后退撤离泡子河。
右翼军出师不利，还折了康熙的亲舅舅、正担任内大臣的佟国纲。但左翼军却取得不小的战果，内大臣佟国维率领左翼军绕路从乌兰布通半山腰杀向山顶，将噶尔丹临时建立起来的营垒大破。
营垒被破，噶尔丹不得不逃跑，便趁着夜色昏暗带领剩下的部队向着漠西蒙古逃亡。为了给自己争取时间，噶尔丹假意派遣使者到裕亲王福全军前求和，言说愿与大清修好。
当时康熙并不在前线，而是退到了关外与关内的交界处，他传信让身处前线的裕亲王统领战局，仔细筹谋规划，要派出大军围堵逃跑的准噶尔军队，将他们剿杀殆尽，将余党尽数铲除，一举歼灭。
裕亲王福全收到了康熙的旨意，但他并没有听命行事，而是下令大军暂停进攻，并未派遣大军追击准噶尔残部。
噶尔丹从乌兰布通逃跑后，便一路向北打算横穿漠北蒙古回到漠西蒙古，为了拖延追兵，准噶尔沿途用火焚烧草地，让后面的大清追兵无法就地补充牧草，不得不放弃追赶。
福全下令大军暂停进攻的消息传回到关内的康熙那里时，噶尔丹已经逃之夭夭，一举结束战争、将准噶尔彻底铲除的机会也早已错失。
对此，康熙勃然大怒，怒斥裕亲王福全贻误战机，断然不肯宽恕福全，决定在福全班师回京后一并清算。
事实上，就是因为噶尔丹逃回了漠西蒙古，此后他才有机会继续勾结沙俄、纠结军队侵犯漠西蒙古、漠南蒙古，威胁大清疆域，康熙此后才不得不第二次、第三次亲征准噶尔。
早在七月中旬，康熙就已经从前线撤离，但却拖到八月才回京，这正是因为康熙一边走在回程的路上，一边还在指挥前线战争，在后方遥控战事，运筹帷幄地处理好相关的后勤工作。
可惜的是，康熙到底
不在前线，两地之间消息往来有滞后性，而将在外君命有所受有所不受，福全没有完全听从康熙的指挥，在佟国维率领左翼军大破噶尔丹的营垒后，没有趁机追击，反而私自下令大清军队暂停进攻，使得噶尔丹成功北逃回到漠西蒙古。
虽然没有抓住噶尔丹，一举歼灭准噶尔部落有些遗憾，但佟国维大破噶尔丹的营垒，噶尔丹被迫北逃，战事结果已定。
此次大清与准噶尔的战争也算是取得了初步成果将准噶尔打退，让其不可再劫掠漠北蒙古、骚扰漠南蒙古，因染病退离前线的康熙终于能暂时放下心，便立刻加快行程，疾驰赶回京城。