年羹尧刚到西宁时，清军尚未齐集，叛军“悉破傍城诸堡，移兵向城”。年羹尧一面指挥当地清军在西宁外围与叛军作战，一面加紧进行平叛部署：奏请授前锋统领索丹、四川提督岳钟琪为参赞大臣；征调川、陕汉、土官兵；令云南提督郝玉麟、察木多总兵周瑛、副都统黑色、副将张成龙等率兵驻扎察木多（今西藏昌都）、黄胜关、巴塘、里塘等处，以截断叛军入藏之路；令靖逆将军富宁安派兵驻防吐鲁番、噶斯等地，以防叛军与准噶尔勾结；增加甘州、永昌、布隆吉尔（今甘肃安西布隆吉乡）等地的防守兵力，以防叛军内犯。
年羹尧布置就绪后，下令进攻西宁周边的镇南、申中、南川、西川和北川归德等地。这些地方的叛军，大部分是青海西宁塔尔寺大喇嘛察罕诺门汗的黄教信徒，成分复杂，也未经过什么正式军事训练，可以说是乌合之众，因而在清军的大反攻下一击而溃。清军先声夺人，断了罗卜藏丹津的羽翼，罗卜藏丹津这时方从复兴元蒙政权的美梦之中醒过来，感到了恐惧，暗悔当初莽撞，乃送还使者常寿，请求罢兵。
雍正帝谕令年羹尧，表示坚持武力平叛，不许叛逆请和。十二月，蒙古原持观望态度的诸贝勒、贝子、公、台吉等率胁从叛众十余万投降清朝。雍正二年（1724年）正月，岳钟琪又先后派兵平定了郭隆寺、郭莽寺、石门寺、奇嘉寺等寺喇嘛的叛乱，其中尤以攻打郭隆寺一役最为激烈。郭隆寺本为章嘉胡土克图呼毕尔汗住持的寺院，属下喇嘛与罗卜藏丹津、策妄阿拉布坦关系密切，因而抵抗十分顽强。在岳钟琪指挥下，清军奋勇进击，叛军伤亡惨重。
此时，只剩下罗卜藏丹津尚负隅顽抗于乌兰呼尔之柴达木。年羹尧与诸将商议进军方略，拟调兵二万余，由西宁、松潘、甘州、布隆吉河四面会攻。岳钟琪认为青海地区广阔，敌军尚不下十万，若我军深入敌分散诱我，击此失彼，反而会四面受敌，不如乘春草未生，以精兵五千，直捣敌巢。雍正帝考虑再三，认为岳钟琪的方案可行，遂诏专任岳钟琪，命他进军。
二月初八日，岳钟琪率军进击，追奔一昼夜，抵达敌巢。敌人尚在睡梦中，仓皇惊起败逃。罗卜藏丹津衣着女装，逃往准噶尔。岳钟琪率兵穷追不舍，每天行程三百里，至桑洛海，路尽而还，俘获罗卜藏丹津母亲和妹妹，及阿拉克诺木齐、阿尔布坦温布和藏巴札布等叛乱头目。战斗自初八日开始到二十二日结束，历时十五天，斩敌八万，降众数万，获驼、马、牛、羊、器械、甲帐等不计其数，大获全胜。雍正帝把这次战役的胜利，视作“十年以来”从未所立的“奇功”。
三月初一日，军队凯旋。四月十二日，雍正帝命举行献俘仪式，祭告太庙、社稷、康熙帝景陵。并晋升年羹尧为一等公，岳钟琪为三等公，勒碑太学。还给年羹尧一子爵，由其子年斌承袭，其父年遐龄如年羹尧爵，加太傅衔。
平定罗卜藏丹津叛乱的战争，从雍正元年十月清军出塞算起，只有短短四五个月时间，如果从岳钟琪率军于二月初八日出日月山到二十二日罗卜藏丹津逃离柴达木，则“仅旬有五日，成功之速，为史册所未有”。究其原因，除了平叛战争是维护和巩固多民族国家统一的正义战争，得到各民族人民的拥护和支持外，还在于战争指导的正确。第一，罗卜藏丹津叛乱之初，雍正帝先“遣人劝阻，令其和好”，同时指示川陕总督年羹尧，“军务宜预先筹度”，做好武装平叛的准备。这样，当罗卜藏丹津拒绝清政府调解，坚持叛乱时，清军出兵平叛，既争取了人心，又不失战机。第二，大将军年羹尧正确筹划，多方准备，切断了罗卜藏丹津与西藏和硕特蒙古、准噶尔策妄阿拉布坦的联系，把叛乱限制在青海一地；第三，岳钟琪知己知彼，指挥有方，在认真分析双方情况的基础上，制定出正确的作战方案，做到了进兵神速，出敌不意，故能以少胜多。
平定罗卜藏丹津叛乱的战役打得很是辛苦，但是由于官兵骁勇善战，加上雍正帝的运筹帷幄，最终取得了胜利，加强了对青海的统治，维护了清政府的统一，加强了对中国西部地区的管理。
善后抚治，全面改革
青海战乱频频，从噶尔丹到策妄阿拉布坦，再到罗卜藏丹津，充分证明了清朝对西部地区统治措施存在着明显的缺陷，这些都是由于清王朝在前期对青海的统治较为薄弱所造成的。平定青海的战争结束后，雍正帝立刻对青海进行了善后抚治，加强了对青海等地的政治控制，同时在经济上也给予扶持。针对青海地区过去的种种状况及将来，雍正帝决心改革统治西部的方针措施，既要节省兵力，又要以策万全。
在平定青海的柴达木战役之后，年羹尧就提出边防事宜八条，其中主要内容有：
一、由于策妄阿拉布坦恭顺清朝，遣使请降，请撤回大兵。选兵两千驻巴里坤，一千五百驻吐鲁番，两千驻哈密。
二、在布隆吉尔筑置新城，驻兵五千，沙州等地也各设兵防守。驻军由甘、凉、肃三路所属军队派往。在驻防兵内，每营拨余丁两百人，给予耕牛、种子、口粮，到赤金卫、柳沟所垦地，三年后计亩收粮充饷。
三、请移靖逆卫同知驻布隆吉尔处理民事，并增设卫守管理屯粮，在沙州设千总，专管屯务，归肃州道管辖。
四、边外既设驻防肃州镇，只于口内分守，应汰兵八百，并令驻兵耕种，不应仍令游牧生事。派遣大臣率员到布隆吉尔迤南山中分地居之，以使地界明析。
这些措施大多被雍正帝采纳。不久，年羹尧派兵肃清叛匪余部。平叛战争结束之后，年羹尧向雍正帝提出了《善后事宜十三条》和条奏《禁约青海十二事》，其中对青海的善后抚治进行了详细的论述。年羹尧向雍正帝提出了对青海进行有效的管理如编户齐民、定朝贡和互市制度、整饬喇嘛庙等等一系列措施。
雍正帝认为年羹尧条划周详，根据他的建议，又同众臣讨论，最后在青海地区实行了一系列的改革，主要的有：
一、大力整饬蒙古各部。对于青海和硕特蒙古诸部首领，根据他们在战争中的态度分别给以赏罚，恩威并施，以警戒其余诸部。
二、对于青海地区的蒙古各部，仿照内蒙古实行札萨克制度，将青海蒙古各部编为二十九旗，每百户编为一佐领，不满百户者编为半佐领，数个佐领编为一旗，即一札萨克。每旗旗长由部落首领即台吉担任，每札萨克俱设协领、副协领、参领各一员，游牧于青海的其他蒙古各部，也依此例编旗分为佐领，共有绰罗斯两旗，土尔扈特四旗，辉特一旗，喀尔喀一旗，但这八旗不再如从前那样隶属和硕特，而是区划出来直接听命于中央政府，政治地位与和硕特相等。每年会盟一次是游牧民族自古以来形成的定制，同时对促进本民族的进步和稳定也有积极作用。正缘于此，雍正帝尊重这一民族习惯，同意予以保留，但为使会盟不致成为反叛分子进行叛乱的工具，清政府将会盟划归政府管理，由西宁办事大臣主持。从各旗选择老成恭顺者委充盟长，“如朝廷遣官敕往，不论秩崇卑，王公以下俱跑迎，有背贰者必惩。”各旗划分地界，不得私占牧地和私自往来。这一禁约，表明了清政府在青海地区明确申明土地国有，并疏离了各部之间的关系，竭力避免分裂分子利用民族亲缘的凝聚力培植反动势力。
三、抚治藏民。青海、四川、甘肃、云南等省境内的藏民，自明朝以来就不能抚治，“或归喇嘛耕种，或属青海纳租”，他们也参加了罗卜藏丹津的叛乱。这时应乘平定叛乱之机，将他们收为编户齐民，设立卫所，征其赋税。另在一部分藏民中仍命土千户、百户、巡检，归原先设立的道、厅及新建的卫所管辖。他们所纳钱粮，要少于原交给喇嘛寺和和硕特的额数，以示宽大。
四、改西宁卫为西宁府，下设西宁县、碾伯县（碾伯所改）、大通卫。筑大通、白塔、永安三城，分设总兵、参将、游击，屯兵驻守。设“青海蒙古番子事务大臣”，总理青海政务。
五、大力整顿青海各喇嘛寺院。西宁各寺，大者僧徒两三千人，少者五六百人。叛乱中，这些人纷纷参与叛乱。现应限定寺庙规模，庙舍不超过二百楹，僧众不超过三百人。由政府按人供给衣粮，禁止他们征收赋税。
六、因和硕特的统治区与达赖、班禅治区有交叉，故论及抚绥达赖、班禅办法，每年赐达赖茶叶五千斤，班禅二千五百斤。过去藏人与内地贸易，达赖在叉木多、乍丫等处收“鞍租”，清朝在打箭炉收税，自是定议两处免收，以利贸易的发展。
七、通过派驻军队、修建城堡、设置卫所等措施，加强对青海、西藏的控制。如：自黄河入边处至河州、西宁、兰州、中卫、宁夏、榆林、庄浪、甘州的广大地区，水草丰美，林麓茂密，宜在西宁的北川口外，至大通河、野马河，到甘州扁都口外，修筑边墙、修建城堡，禁止蒙古人入内地游牧。宁夏阿拉善地区险要万分，应令额附郡王阿宝等整饬部属，悉归山后游牧。并在大通河北设大通镇总兵官，盐池设副将，将镇海营参将移驻西川口外丹噶尔寺，分别派置驻军。西宁原有通判，改设同知。原属河州的保安、归德二堡，因靠近西宁，也改归西宁管辖。由于新设镇营，内地镇营相应可以汰兵。如：陕西的富宁、宁夏，四川的重庆、川北诸镇，宜归并，裁汰。
八、在藏人居住区增设安西镇，驻木鸦的革达地方；在理塘设副将，领兵一千二百名，鄂洛、巴塘、宗俄等地各设驻军。
九、确立朝贡和互市制度。清朝前期，作为厄鲁特蒙古四部之一的和硕特人对清廷朝贡并无定制。青海平叛后，雍正帝规定了和硕特人的朝贡制度。将和硕特二十一旗分为三部�