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。——爱新觉罗.玄烨
康熙二十九年（1690年），雄据西域的准噶尔汗国（漠西蒙古）大汗噶尔丹统率30000名精锐的准噶尔火枪骑兵，越过杭爱山，进攻喀尔喀蒙古（漠北蒙古、亦称外蒙古），并直接洞穿喀尔喀一度打到张家口外。面对噶尔丹凌厉的攻势，喀尔喀蒙古诸部王公纷纷不敌，于是共同决定向大清帝国康熙皇帝求援，代价则是由大清的外藩转为大清的内属，即由之前的大清帝国藩属国转变为大清帝国的直辖领地。
当噶尔丹入侵喀尔喀的消息传到京师时，康熙就坐不住了，他无论如何也不能接受准噶尔占领喀尔喀的事实，一旦噶尔丹真的控制了喀尔喀，那将对大清帝国形成居高临下的有利态势，于是，康熙毫不犹豫就接受了喀尔喀诸部求援的要求，并组建了一支10万人规模的征讨噶尔丹的庞大军团（其中战斗兵5万、后勤辅助兵5万），准备与噶尔丹决一死战。
康熙亲自率领这支庞大的精锐军团出征，陪同出征的，还有康熙的舅舅、内大臣佟国纲、佟国维，内大臣索额图、明珠等朝廷重臣，可谓精锐毕至，举国而来。噶尔丹听闻康熙举大兵前来，遂采取收缩防御的战术，将准噶尔军主力集中后撤到乌兰布通（今内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗西南部）一带，依托乌兰布通的有利地形，准备给清军来一场伏击战。
乌兰布通是一座红色的小山，周边有两条河流交汇，很是地势险峻易守难攻，噶尔丹将指挥部设在乌兰布通峰顶，占据制高点，以便及时掌控战场态势。噶尔丹还在山脚下布置“驼城”（将数千峰骆驼缚足卧地，背上加箱垛，上边蒙上湿毡，环形排列，形成临时城池），此外准噶尔军普遍装备了火枪，火力充足，又有地形优势，噶尔丹对乌兰布通的防御甚是满意。
很快清军就推进到乌兰布通一带，清军主将乃宗室将领福全（康熙的亲哥哥），所部也是清军最精锐的京师八旗兵，福全看着准噶尔的防御工事，决定采取迂回包抄的战术，并集中大炮轰击准噶尔的驼城，在清军远程火力的打击下，准噶尔的驼城防线迅速崩溃，虽然准噶尔普遍装备火枪但射速慢，射程远不及火炮。而在近战中，清军的弓箭射速快，且破甲能力强，所以准噶尔的火枪兵在清军的重炮加骑射战术面前并不占优势，福全顺利突破准噶尔第一道防线，进抵山脚。
但因为地形问题清军的进攻受挫，清军顿兵准噶尔防御工事前，被准噶尔火枪兵密集的弹雨覆盖，伤亡惨重。而参与迂回包抄的清军也被准噶尔骑兵击败，福全的迂回包抄战术未能奏效。而且在进攻战中，康熙的舅舅佟国纲也被准噶尔军击杀，使得清军士气大跌，以至战斗陷入胶着状态。
之后，福全又组织了几次进攻，都未能取得突破性进展。无奈，福全只得采取围困战术，将准噶尔军团团围困，双方开始拼消耗，时间一长，乌兰布通的噶尔丹吃不消了，毕竟自己带的物资不足，长此以往很容易全军覆没。但福全也好不到哪里去，虽然属于进攻方，占据战场主动，但战场远离内陆，后勤补给线漫长，准噶尔骑兵又四处劫掠骚扰，康熙迫切希望福全尽快结束乌兰布通战事。
于是，噶尔丹就派了达赖喇嘛的弟子济隆作使者去福全大营假意求和。福全答应噶尔丹的求和，试图等噶尔丹撤退的时候再尾随追击，进而大败准噶尔。理想很丰满，现实很骨感。人精噶尔丹早就识破了福全的想法，就在福全畅想建大功时，噶尔丹就趁清军不备连夜渡过萨里克河，经达里诺尔湖地区后撤，等福全反应过来时，噶尔丹早就逃之夭夭，乌兰布通之战就此草草结束。
乌兰布通之战是清准战争第一次大战，也是康熙大规模征讨噶尔丹的开始，此战清军未能达成全歼准噶尔主力的战略预期，之后噶尔丹又卷土重来即为明证。但经此一战，噶尔丹吞并喀尔喀蒙古的梦想被粉碎，大清帝国也得以将喀尔喀蒙古200万平方公里土地直接纳入版图，即外蒙古。使得大清帝国的战略纵深向西北拓展了数千公里，为此后经略西域打下了坚实的基础。
